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

Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Под кодом крови Под кодом крови

Собираешься сдать анализы?

Лиза
Секреты «Белого лебедя» Секреты «Белого лебедя»

В России возобновлено производство одного из мощнейших бомбардировщиков мира

Популярная механика
Вдох-выдох! 7 книг, которые поддержат и помогут адаптироваться к переменам Вдох-выдох! 7 книг, которые поддержат и помогут адаптироваться к переменам

Книги, которые помогут вам пережить тяжелые времена

ТехИнсайдер
Самолет комсомольцев Самолет комсомольцев

Уникальный авиационный проект, созданный комсомольцами и на деньги комсомола

Популярная механика
Изучим меню. Для тех, кто на диете Изучим меню. Для тех, кто на диете

Что заказать в кафе, чтобы не сидеть голодной

Лиза
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Топ-10 лучших мест для осенних фотосессий Топ-10 лучших мест для осенних фотосессий

Путешествия осенью особенные: атмосферные, теплые, душевные

Лиза
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
Как небольшой шведский автопроизводитель на десять лет опережает остальную отрасль? Как небольшой шведский автопроизводитель на десять лет опережает остальную отрасль?

Почему автобренд Koenigsegg заслуживает внимания больше других

ТехИнсайдер
Чистое золото Чистое золото

В компании «Полиметалл» добывают золото без вреда для природы

ТехИнсайдер
Счастье с детства Счастье с детства

Реконструкция старого детского сада

SALON-Interior
Чего не может Zoom Чего не может Zoom

Незаметные, но полезные функции систем видео-конференц-связи

Цифровой океан
Как Тиндер изменил нашу жизнь: гайд к 10-летию приложения Как Тиндер изменил нашу жизнь: гайд к 10-летию приложения

Как Тиндер изменил культуру свиданий и подход к отношениям

Psychologies
Миры миров Миры миров

Как стать президентом в мультивселенной

Популярная механика
Парад у Медного всадника, гулянье на Марсовом поле и… перенос полицейской будки Парад у Медного всадника, гулянье на Марсовом поле и… перенос полицейской будки

Юбилейные торжества в честь Петра Великого были скорее исключением, чем правилом

Дилетант
Квантовое превосходство Квантовое превосходство

«Квантовый компьютер – атомная бомба XX века»

ТехИнсайдер
Почему нельзя? Почему нельзя?

Попытаемся разобраться в самых распространенных суевериях

Лиза
Как возник в Санкт-Петербурге памятник Чижику-пыжику? Как возник в Санкт-Петербурге памятник Чижику-пыжику?

Памятник Чижику-пыжику — самый маленький монумент в Санкт-Петербурге

Культура.РФ
10 вещей из детства, которые твой ребенок запомнит на всю жизнь 10 вещей из детства, которые твой ребенок запомнит на всю жизнь

Как создать ребенку счастливое детство?

Лиза
Призрак монархии: как воспринимали Елизавету II в российском обществе Призрак монархии: как воспринимали Елизавету II в российском обществе

Королева Елизавета II была для россиян самым известным современным монархом

Forbes
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
Как удалить липкий слой от наклейки с любой поверхности: пошаговая инструкция Как удалить липкий слой от наклейки с любой поверхности: пошаговая инструкция

Как удалить этикетку без повреждений? Делимся ценными лайфхаками!

ТехИнсайдер
Стоит ли отказываться от молочных продуктов, если у вас акне Стоит ли отказываться от молочных продуктов, если у вас акне

Влияет ли молоко на кожу?

ТехИнсайдер
Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях? Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях?

О чем нам сообщают телесные послания?

Psychologies
Ученые подтвердили, что эмбрионы от Ученые подтвердили, что эмбрионы от

Могут ли эмбрионы развиваться с донорскими митохондриальными ДНК?

ТехИнсайдер
Как не сломаться в самый тяжелый период своей жизни: опыт матери, потерявшей ребенка Как не сломаться в самый тяжелый период своей жизни: опыт матери, потерявшей ребенка

Можно ли найти опору в оказании помощи окружающим? История нашей героини

Psychologies
Выделения из влагалища вместо духов: чем опасен новый интернет-тренд? Выделения из влагалища вместо духов: чем опасен новый интернет-тренд?

Что такое ваббинг и опасен ли он?

Psychologies
Пластические операции, которые старят Пластические операции, которые старят

Какие пластические операции могут прибавить несколько лет?

Лиза
Как горевать без вреда для психического здоровья Как горевать без вреда для психического здоровья

Должны ли быть временные границы у горя?

Psychologies
Открыть в приложении