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

Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
Почему женщины влюбляются безответно: 4 причины Почему женщины влюбляются безответно: 4 причины

Почему-то некоторые женщины снова и снова попадают в ловушку неразделенной любви

Psychologies
Пространство новых материалов Пространство новых материалов

Как один ученый придумал альтернативу таблице Менделеева

Популярная механика
Как иностранцы называют Москву? Вы удивитесь! Как иностранцы называют Москву? Вы удивитесь!

Многовековая Москва обрела немало прозвищ за свою историю

ТехИнсайдер
Чистое золото Чистое золото

В компании «Полиметалл» добывают золото без вреда для природы

ТехИнсайдер
10 культовых вещей из кино. Часть первая, мужская 10 культовых вещей из кино. Часть первая, мужская

Вспоминаем знаменитые куртки, пальто и костюмы мирового кинематографа

Правила жизни
Городские корни Городские корни

По соседству с москвичами и гостями столицы проживают миллионы растений

ТехИнсайдер
Словесные пощечины: почему мы неделями не можем выкинуть из головы обидные слова Словесные пощечины: почему мы неделями не можем выкинуть из головы обидные слова

Ученые заглянули в мозг людей, которые выслушивали неприятные комментарии о себе

Вокруг света
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
24 часа с ведущими программы «Все на Матч!» 24 часа с ведущими программы «Все на Матч!»

Четыре ведущие передачи «Все на Матч!» рассказали, как проходит их рабочий день

VOICE
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Запутывание атомных часов увеличило их точность Запутывание атомных часов увеличило их точность

Физики измерили разность частот у двух оптических атомных часов

N+1
Слайд-шоу Слайд-шоу

Космические корабли, инновационные мотоциклы и складные дома

ТехИнсайдер
Полетим Полетим

Уже в 2030-х можно будет добраться за город на летающем такси

ТехИнсайдер
6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Сергей Лазарев: «Я не боюсь быть собой» Сергей Лазарев: «Я не боюсь быть собой»

Сергей Лазарев — о том, тяжело ли сидеть в кресле жюри и воспитывать детей

Лиза
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре

Как выйти на рынок Сингапура и найти там партнера

Inc.
МРТ для молекул: как Милдред Кон исследовала обмен веществ вопреки стереотипам МРТ для молекул: как Милдред Кон исследовала обмен веществ вопреки стереотипам

Биохимик Милдред Кон объяснила всему миру, как живые организмы запасают энергию

Forbes
Сострадать самому себе: как и зачем этому учиться Сострадать самому себе: как и зачем этому учиться

Как с помощью самосострадания можно не только утешить, но и мотивировать себя

Psychologies
Как в Советском Союзе, а затем и в России появилась Coca-Cola Как в Советском Союзе, а затем и в России появилась Coca-Cola

Неужели Coca-Cola в СССР привез маршал Жуков?

СНОБ
Умер Жан-Люк Годар. Вспоминаем 7 фильмов основоположника «новой волны» Умер Жан-Люк Годар. Вспоминаем 7 фильмов основоположника «новой волны»

«Сноб» рассказывает о семи фильмах основоположника французской «новой волны»

СНОБ
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
Madam Ladá Madam Ladá

Лада Бектемирова оставила дом, родных, собак и уехала почти в никуда — в Сенегал

Seasons of life
Точка кипения: что делать, если чувствуете, что сейчас сорветесь Точка кипения: что делать, если чувствуете, что сейчас сорветесь

Как распознать приближение нервного срыва и избежать рецидива?

Правила жизни
Аллергия на секс: как жить с непереносимостью латекса, лубрикантов и спермы Аллергия на секс: как жить с непереносимостью латекса, лубрикантов и спермы

Как быть, если секс вызывает физическое раздражение и аллергию?

СНОБ
Вокруг света Вокруг света

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

Seasons of life
Как искать работу, если вам больше 45 лет Как искать работу, если вам больше 45 лет

Почему людей старше 45 неохотно приглашают на собеседования

Psychologies
В испражнениях викингов был найден древнейший паразит, заражающий людей и по сей день — узнайте, как обезопасить себя В испражнениях викингов был найден древнейший паразит, заражающий людей и по сей день — узнайте, как обезопасить себя

Как власоглавы заражают людей?

ТехИнсайдер
5 причин есть хурму осенью: полезные свойства сезонной ягоды 5 причин есть хурму осенью: полезные свойства сезонной ягоды

Хурма обладает множеством полезных свойств, которых не найти другой ягоде

ТехИнсайдер
Открыть в приложении