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

Испытание делом Испытание делом

Экзоскелеты появляются в новостях нечасто и кажутся вещью из будущего

ТехИнсайдер
Директор фонда AdVita о трансплантации костного мозга и лечении онкологии в России Директор фонда AdVita о трансплантации костного мозга и лечении онкологии в России

Директор фонда AdVita — как собирать средства на исследовательские проекты

Forbes
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
«Я буду решать, когда станет слишком «мета»: в чем феномен сериала «Рик и Морти» «Я буду решать, когда станет слишком «мета»: в чем феномен сериала «Рик и Морти»

Почему «Рик и Морти» действительно важный для культуры сериал?

Правила жизни
Цифровое бессмертие Цифровое бессмертие

Sensorium Galaxy – VR-платформа, которая способна преобразить нашу жизнь

Популярная механика
Золотой корсет и колготки: 5 фирменных нарядов Бориса Моисеева, которыми он шокировал задолго до современных звезд Золотой корсет и колготки: 5 фирменных нарядов Бориса Моисеева, которыми он шокировал задолго до современных звезд

Все, к чему прикасался этот человек, становилось художественно скандальным

VOICE
Спуск на Эверест Спуск на Эверест

Спелеология – это наука плюс спорт. Рекордные глубины пещер в нашем материале

ТехИнсайдер
Ученый-медиевист — о судьбе искусства в эпоху Web 3.0 и NFT Ученый-медиевист — о судьбе искусства в эпоху Web 3.0 и NFT

Почему цифровое искусство не столь уж далеко от средневекового

РБК
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Как мужчине выбрать себе украшение, а как — лучше не надо Как мужчине выбрать себе украшение, а как — лучше не надо

Браслеты, серьги и кольца: как выбрать мужское украшение?

Maxim
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Китай обнаружил на Луне новый минерал и колоссальные запасы фантастически дорогого термоядерного топлива Китай обнаружил на Луне новый минерал и колоссальные запасы фантастически дорогого термоядерного топлива

Китайская лунная миссия обнаружила на поверхности Луны больше, чем просто воду

ТехИнсайдер
Перевал Перевал

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Самый жестокий маньяк Японии: история «убийцы с руками вампира» Цутому Миядзаки Самый жестокий маньяк Японии: история «убийцы с руками вампира» Цутому Миядзаки

Люди не могли поверить, что существует настолько жестокий монстр

VOICE
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею

Система для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов

ТехИнсайдер
Метавселенные Метавселенные

Главная технология и тренд этого года – виртуальные вселенные, или метавселенные

Популярная механика
9 нестандартных способов использовать уксус дома и на даче 9 нестандартных способов использовать уксус дома и на даче

Столовый уксус может пригодиться не только в кулинарии, но и в быту

Лиза
Хочу помочь! Хочу помочь!

5 простых способов делать добро

Лиза
Располнела, подурнела и скатилась до порнофильмов: как жестоко обошлась судьба с Располнела, подурнела и скатилась до порнофильмов: как жестоко обошлась судьба с

Она состарилась, пытаясь остаться в амплуа сексуальной кошечки

VOICE
Как распознать хорошего парня: да, они правда существуют Как распознать хорошего парня: да, они правда существуют

Как разглядеть в толпе обыкновенного хорошего парня

VOICE
Вы точно не будете плакать: 6 необычных применений лука в быту Вы точно не будете плакать: 6 необычных применений лука в быту

Лук — универсальный продукт и средство для дома

ТехИнсайдер
Последний аргумент: как женщины сражались на дуэлях Последний аргумент: как женщины сражались на дуэлях

Дуэль — это прерогатива мужчин, но женщины тоже участвовали в поединках

Forbes
Маньяк, которого ловили 18 лет: чем откровения Михаила Новоселова шокировали следователей Маньяк, которого ловили 18 лет: чем откровения Михаила Новоселова шокировали следователей

Журналисты прозвали Михаила Новоселова «Бунтарем-некрофилом»

VOICE
Сектор газа Сектор газа

6 правил, которые нельзя нарушать при обустройстве кухни

Лиза
Землетрясения на Новой Земле: ученые поделились подробностями экспедиции Землетрясения на Новой Земле: ученые поделились подробностями экспедиции

Как прошла экспедиция на архипелаг Новая Земля

ТехИнсайдер
Животные могут скорбеть о мертвых так же, как люди: ритуалы смерти из мира дикой природы Животные могут скорбеть о мертвых так же, как люди: ритуалы смерти из мира дикой природы

Как животные переживают смерть сородичей?

ТехИнсайдер
«Злая сестра Петра I»: почему биографию царевны Софьи пора переосмыслить «Злая сестра Петра I»: почему биографию царевны Софьи пора переосмыслить

Царевна Софья, с ее умом и образованием, могла бы стать неплохой правительницей

Forbes
Поиск скрытой правды: случайные открытия, сделанные учеными Поиск скрытой правды: случайные открытия, сделанные учеными

Наука — творческий процесс

ТехИнсайдер
Искусство Искусство

Оправившись от пандемии, арт-мир провозглашает новые ценности

Robb Report
Открыть в приложении