Изотоп водорода может подарить нам батарейки, работающие годы без подзарядки

ТехИнсайдерНаука

Тритий пошел

Сверхтяжелый изотоп водорода может подарить нам батарейки, работающие десятки лет без подзарядки.

Текст: Роман Фишман

Планета Земля со всеми ее водными и воздушными оболочками весит почти шесть секстиллионов тонн – и всего лишь около 300 кг этой массы приходится на тритий. Это крайне редкий изотоп водорода, ядра которого содержат один протон и два нейтрона; он тяжелый и нестабильный, со временем полураспада около 12,3 года. В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы под воздействием космических частиц, которые сталкиваются с атомами летучих газов, а затем накапливается в Мировом океане. Но немалое количество этого элемента появляется на Земле в результате деятельности человека и заканчивает свою жизнь в хранилищах ядерных отходов.

Изотоп

Можно сказать, что тритий преследует атомную энергетику. Он образуется в ходе деления ядер урана в реакторах, появляется во многих других процессах с участием нейтронов – например, при борном регулировании цепной реакции. Здесь это побочный продукт, и не самый безопасный, требующий нейтрализации. Присутствие изотопа водорода на АЭС обязательно отслеживают. «Тритию требуется постоянное внимание, – рассказывает Александр Аникин, заместитель директора отделения ВНИИНМ им. А. А. Бочвара. – Сам по себе это очень подвижный газ, при определенных условиях он способен проникать даже сквозь металлические преграды. Причем чем выше температура, тем больше скорость его диффузии. Поэтому для безопасности тритий выделяют, концентрируют и переводят в твердое состояние, чтобы утилизировать вместе с остальными радиоактивными отходами». Технологии работы с тритием в России появились именно в стенах ВНИИНМ (входит в структуру компании «ТВЭЛ» Росатома), и получили развитие в связи с созданием термоядерного оружия, топливом для которого служит именно тритий. На некоторых реакторах изотоп специально вырабатывают для подобных нужд, хотя это производство трудно назвать массовым. «Когда речь идет о тритии, слово "килограмм" не употребляется: килограмм – это нечто невообразимое, – поясняет Александр. – Обычная скорость получения трития на АЭС в среднем не превышает 1 г в год». И даже такие количества требуют контроля специалистов.

Излучение

Распадаясь, радиоактивные элементы создают разные виды опасного излучения: это могут быть потоки ядер гелия (альфа-излучение), высокоэнергетических фотонов (гамма) и электронов (бета). При распаде трития образуется почти чистое бета-излучение с частицами невысоких энергий. Они неспособны проникнуть сквозь кожу, а в воздухе пролетают всего несколько миллиметров. По словам Александра Аникина, небольшое количество молекулярного трития, даже попав в легкие, за время между вдохом и выдохом не сможет нанести серьезного вреда. Проблема в том, что это водород, а значит, он способен легко встроиться в молекулы воды, оказываясь в жидкостях тела и даже биологических полимерах, включая ДНК. «Грамм трития – это порядка 10 тыс. кюри, при этом максимально допустимое содержание его в воде составляет всего 7600 беккерелей на литр», – добавляет Александр. С учетом того, что 1 кюри соответствует 37 млрд Бк, легко подсчитать, что 1 г этого изотопа способен загрязнить десятки миллионов тонн воды, сделав ее опасной. Неудивительно, что улавливанию и нейтрализации этого элемента уделяется такое внимание. «Конечно, хорошо бы найти тритию полезное применение, – говорит Александр Аникин. – В будущем он станет использоваться в термоядерных реакторах, но пока мы разрабатываем другое направление – источники энергии».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Степени сна Степени сна

Тест-драйв кубика для улучшения качества сна

ТехИнсайдер
Что делать, если компьютер не включается? Пошаговая инструкция по диагностике Что делать, если компьютер не включается? Пошаговая инструкция по диагностике

Сбои при включении компьютера могут происходить на разных стадиях

CHIP
Для чего может пригодиться пушка Гаусса? Для чего может пригодиться пушка Гаусса?

Поиск параметров конверсии энергии магнитного поля в кинетическую энергию

Наука и техника
Манежная площадь Манежная площадь

Автомобильные выставки в дореволюционной России

Автопилот
Моя история Моя история

Cтрасть к историческим изысканиям не оставляет современных политиков

Дилетант
Жидкое поведение помогло электронам преодолеть фундаментальный предел проводимости Жидкое поведение помогло электронам преодолеть фундаментальный предел проводимости

Физики исследовали разные режимы тока в графеновом резисторе

N+1
Есть только МиГ Есть только МиГ

Все три года войны центральное место занимало противостояние ВВС СССР и США

Дилетант
Любятинка и Рома Штайн Любятинка и Рома Штайн

Любятинка и Рома Штайн рассказали о том почему они до сих пор не женаты

ЖАРА Magazine
Волшебный шкаф Волшебный шкаф

Беречь вещи, продлевать им жизнь, реже покупать новые – разумный подход

VOICE
Слепой подводник: что мы знаем о русской выхухоли Слепой подводник: что мы знаем о русской выхухоли

Водяной крот — одно из самых ценных животных нашей страны

Вокруг света
Лемуры обняли деревья ради охлаждения Лемуры обняли деревья ради охлаждения

Сифаки Верро выработали своеобразный способ охладиться в жаркую погоду

N+1
Почему при лобовых столкновениях пассажиры чаще выживают в более дорогих автомобилях? Почему при лобовых столкновениях пассажиры чаще выживают в более дорогих автомобилях?

Действительно ли дорогие автомобили более безопасные?

ТехИнсайдер
Признать поражение, чтобы одержать победу Признать поражение, чтобы одержать победу

Как Генри Торо ушел из мира и что этим приобрел

Weekend
Вокруг света Вокруг света

С улицы фасад напоминает оригами, а дальше — сад, которому больше ста лет

Seasons of life
Как быстро продать квартиру Как быстро продать квартиру

Что влияет на скорость продажи недвижимости?

СНОБ
Маруся Фомина: «Люди и персонажи должны развиваться, иначе я теряю к ним интерес» Маруся Фомина: «Люди и персонажи должны развиваться, иначе я теряю к ним интерес»

Актриса Маруся Фомина — о том, как оправдывать своих персонажей

Grazia
Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР

Не пытайтесь повторить. Опыт употребления непищевых жидкостей во времена СССР

Maxim
Флавоноиды Флавоноиды

В растительной пище есть особые вещества – флавоноиды

Здоровье
Как правильно спать — на спине, на боку, на животе? И что нужно делать, чтобы просыпаться отдохнувшим и полным сил? Как правильно спать — на спине, на боку, на животе? И что нужно делать, чтобы просыпаться отдохнувшим и полным сил?

Существует ли научный способ подобрать позу для сна, которая будет идеальна?

ТехИнсайдер
Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо? Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо?

Ноутбуки с пассивной системой охлаждения — что это за «зверь»?

CHIP
Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году

Шкалу температур для котельных ученые уже применяют к обычной погоде на улице

Вокруг света
Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях? Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях?

О чем нам сообщают телесные послания?

Psychologies
Масс-маркет для почтенных господ. Как были устроены магазины готового платья в царской России Масс-маркет для почтенных господ. Как были устроены магазины готового платья в царской России

Как обстояло дело с производством и покупкой одежды в Российской империи?

СНОБ
Эмоциональное переедание Эмоциональное переедание

Из-за чего возникает эмоциональное переедание и как с этим справиться

Лиза
Самые поразительные факты о чёрном лондонском такси Самые поразительные факты о чёрном лондонском такси

Где ездят лондонские такси, кроме Лондона?

ТехИнсайдер
Как мужчины ведут себя в соцсетях (и почему так ужасно) Как мужчины ведут себя в соцсетях (и почему так ужасно)

Шесть типов мужчин в социальных сетях

VOICE
Забытое наследие СССР: завод автобусов «Уралец» Забытое наследие СССР: завод автобусов «Уралец»

Решили вспомнить завод «Уралец», производивший одноименные автобусы

ТехИнсайдер
Две лже-Екатерины Две лже-Екатерины

Волею судеб русские портреты оказались разбросаны по музеям всего мира

Дилетант
Полный гид для начинающих грибников — как, где и что собирать Полный гид для начинающих грибников — как, где и что собирать

Инструкция для тех, кто еще не очень сведущ в тихой охоте на грибы

Правила жизни
Как пребывание в космосе изменяет тело человека и с какими трудностями столкнутся будущие колонисты Марса Как пребывание в космосе изменяет тело человека и с какими трудностями столкнутся будущие колонисты Марса

Какие нагрузки окажет на человеческое тело Красная планета?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении