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

Все уровни беспилотности Все уровни беспилотности

Из пункта А в пункт Б выехал автомобиль — казалось бы, что может быть проще?

ТехИнсайдер
Поздние роды Поздние роды

Стоит ли откладывать рождение первенца на потом?

Здоровье
Городские корни Городские корни

По соседству с москвичами и гостями столицы проживают миллионы растений

ТехИнсайдер
4 основных вида психических травм 4 основных вида психических травм

Глава из книги «Травма. Невидимая эпидемия»

Psychologies
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Вечная молодость — это реально? Разбираемся с помощью научных исследований Вечная молодость — это реально? Разбираемся с помощью научных исследований

Есть ли у идеи если не вечной, то очень долгой молодости реальные основания?

Inc.
Испытание делом Испытание делом

Экзоскелеты появляются в новостях нечасто и кажутся вещью из будущего

ТехИнсайдер
Убийца иммунитета: ученые назвали продукт, который разрушает микробиом кишечника Убийца иммунитета: ученые назвали продукт, который разрушает микробиом кишечника

Если этот продукт «похозяйничал» в организме, жди ожирения или диабета

Вокруг света
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
Лучшие в своем роде: 5 фактов о “Виллисе” и “Иван-виллисе” Лучшие в своем роде: 5 фактов о “Виллисе” и “Иван-виллисе”

ГАЗ-64, советский внедорожник, был очень похож на лендлизовский Willys MB

ТехИнсайдер
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Можно ли изменить мужчину и стоит ли тратить на это время и силы? Можно ли изменить мужчину и стоит ли тратить на это время и силы?

Какие сюрпризы ждут нас на пути апгрейда и реновации живого человека?

VOICE
Пирамида Солнца. Как бывший автомеханик создал аферу, жертвой которой стал холдинг Баффета Пирамида Солнца. Как бывший автомеханик создал аферу, жертвой которой стал холдинг Баффета

Бывший автомеханик втянул инвесторов в пирамиду

Forbes
Иррациональный человек: краткое пособие по общению со сложными людьми Иррациональный человек: краткое пособие по общению со сложными людьми

Наверняка вы попадали в такую ситуацию, когда собеседник будто вас не слышит

Psychologies
Планы на будущее Планы на будущее

Что о развитии автотранспорта думают в руководстве автомобильных компаний

Популярная механика
Правда ли, что бежавшие французы от голода ели своих сослуживцев? 5 удивительных фактов об Отечественной войне 1812 года Правда ли, что бежавшие французы от голода ели своих сослуживцев? 5 удивительных фактов об Отечественной войне 1812 года

Эти подробности Отечественной войны 1812 года удивят даже знатоков истории!

ТехИнсайдер
Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
Рис, рыба и еще 7 продуктов, которые многие моют неправильно Рис, рыба и еще 7 продуктов, которые многие моют неправильно

Как правильно мыть продукты, чтобы получить максимум вкуса и пользы

Лиза
Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие

Что же погубило динозавров?

ТехИнсайдер
Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь

Взрослый мужчина Сунгирь-1 умер около 33340–35140 лет назад

N+1
Таких больше не будет: Елизавета II на обложках журналов, которые мы не забудем Таких больше не будет: Елизавета II на обложках журналов, которые мы не забудем

Несмотря на всю неоднозначность ее фигуры, Елизавету II любил целый мир

VOICE
Филипп Гончаров: «Когда снимал Водянову, думал, будет самая сложная съемка в жизни, а оказалось - самая легкая!» Филипп Гончаров: «Когда снимал Водянову, думал, будет самая сложная съемка в жизни, а оказалось - самая легкая!»

Съемка знаменитостей — задача непростая. Но ТАК удается только Филиппу Гончарову

Караван историй
Что известно о египетской мумии, которая, возможно, принадлежит Нефертити Что известно о египетской мумии, которая, возможно, принадлежит Нефертити

После развода с фараоном царица как сквозь землю провалилась

Maxim
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
Уйди, прошу, бессонница! И спать пора, и никак не уснуть... Уйди, прошу, бессонница! И спать пора, и никак не уснуть...

Бессонница — серьезная проблема, мешающая нормально жить. Как с ней справиться?

Лиза
«Другая Россия». Исследования по истории русской эмиграции «Другая Россия». Исследования по истории русской эмиграции

Отрывок из книги «Другая Россия» — раскол внутри русской эмиграции

N+1
Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе

Кто из нас не сомневался в себе?

Inc.
Нужно кого-то уволить? 3 правила непростого разговора Нужно кого-то уволить? 3 правила непростого разговора

HR-менеджер дала три совета, как правильно проводить увольнение

Inc.
Ушёл в историю Ушёл в историю

Почему в России никогда не будет второго Горбачёва и второй перестройки

Дилетант
Истребление человеком хищников разделило крупнейший в мире живой организм на три части Истребление человеком хищников разделило крупнейший в мире живой организм на три части

«Лес одного дерева» в Америке перестал возобновляться из-за избытка оленей

N+1
Открыть в приложении