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

Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
7 способов решиться на перемены в жизни 7 способов решиться на перемены в жизни

Отказаться от старой привычки, начать новое дело — как на это решиться?

Psychologies
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Эксперт рассказал, почему цинк так важен для правильной работы иммунитета Эксперт рассказал, почему цинк так важен для правильной работы иммунитета

Зачем человеку нужен цинк?

ТехИнсайдер
Сила слова Сила слова

«Искусственный интеллект нужен человеку» – сообщил нам искусственный интеллект

Популярная механика
Вскрытие показывает Вскрытие показывает

«Преступления будущего»: Дэвид Кроненберг возвращается к боди-хоррорам

Weekend
Токеномика Токеномика

Первый в мире анимационный NFT-сериал Take My Muffin

Популярная механика
Нужно ли чистить яблоки и насколько вредна кожура? Нужно ли чистить яблоки и насколько вредна кожура?

Нужно ли очищать яблоко от кожуры или иногда лучше этого не делать

ТехИнсайдер
Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
Под давлением. Чего не выдержало открытие комнатной сверхпроводимости Под давлением. Чего не выдержало открытие комнатной сверхпроводимости

Как изменились поиски комнатных сверхпроводников в последние годы

N+1
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Оральный секс: удовольствие или отвращение? Оральный секс: удовольствие или отвращение?

Почему многие считают отвратительным куннилингус и минет

Psychologies
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
Без клея и особой отвёртки: Fairphone — смартфон, который можно разобрать и собрать за несколько минут Без клея и особой отвёртки: Fairphone — смартфон, который можно разобрать и собрать за несколько минут

Fairphone разбирается и собирается за считанные минуты

VC.RU
Королевство больших зеркал Королевство больших зеркал

В конце 1990-х мир охватил бум строительства огромных телескопов

Наука
В поиске своей стаи: что делать, если вы «белая ворона» В поиске своей стаи: что делать, если вы «белая ворона»

Как оставаться собой, не ощущая себя одиноким и непринятым в социуме?

Psychologies
Пистолет Лебедева Пистолет Лебедева

Новинка концерна «Калашников» – пистолет Лебедева ПЛ-15

Популярная механика
Иллюзионист Иллюзионист

Формула одного проекта

Автопилот
Рак предстательной железы: симптомы и профилактика Рак предстательной железы: симптомы и профилактика

Этот вид рака — один из самых частых на планете

Psychologies
Азбука здоровья Азбука здоровья

На вопросы о винирах отвечает стоматолог-ортопед

VOICE
Названы 15 растений, которые заставят сад благоухать полгода подряд. А вы такие сажаете? Названы 15 растений, которые заставят сад благоухать полгода подряд. А вы такие сажаете?

Немного магии — и участок будет утопать в цветах с апреля по октябрь

Вокруг света
Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР

Казалось бы, ну у нас-то какие разводы могли быть в старину?

Maxim
Как и почему королева Елизавета II вошла в историю рок-н-ролла Как и почему королева Елизавета II вошла в историю рок-н-ролла

Вспоминаем главные песни о королеве Британии Елизаветы II

Maxim
«Россия, собравшаяся в Крыму» «Россия, собравшаяся в Крыму»

В 1920 году в центре внимания Европы находились события Советско-польской войны

Дилетант
С возвратом. Как получить налоговый вычет по ипотеке С возвратом. Как получить налоговый вычет по ипотеке

Все граждане России имеют право на получение налогового вычета при покупке жилья

Лиза
Гендерные стереотипы: почему мы сомневаемся в компетентности женщин Гендерные стереотипы: почему мы сомневаемся в компетентности женщин

Как гендерные стереотипы мешают нам оценивать профессионализмов людей?

Psychologies
Апноэ во сне связали с риском рака, тромбоэмболии и когнитивных нарушений Апноэ во сне связали с риском рака, тромбоэмболии и когнитивных нарушений

Наибольшее влияние оказывает вызываемая заболеванием апноэ гипоксия

N+1
Кровавая месса: Варфоломеевская ночь и ее причины Кровавая месса: Варфоломеевская ночь и ее причины

«Французы спятили, им отказали разом и чувства, и душа, и разум»

Вокруг света
Как готовили еду древние британцы около 6000 лет назад Как готовили еду древние британцы около 6000 лет назад

Древние британцы ели кашу, а иногда готовили блюдо, напоминающее тушенку

ТехИнсайдер
Виктория Синицина и Никита Кацалапов: Виктория Синицина и Никита Кацалапов:

Иногда мы даем волю нервам

Коллекция. Караван историй
Открыть в приложении