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

Новая Москва Новая Москва

Мы давно хотели поговорить с главным архитектором столицы Сергеем Кузнецовым

ТехИнсайдер
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
Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
«Я недостойна быть любимой»: как травмы детства влияют на отношения в паре «Я недостойна быть любимой»: как травмы детства влияют на отношения в паре

Как справиться с укоренившимися установками из детства

Psychologies
Чистое золото Чистое золото

В компании «Полиметалл» добывают золото без вреда для природы

ТехИнсайдер
Арт-пауза: здесь и сейчас Арт-пауза: здесь и сейчас

Галерейный «стенд», который призывает задуматься о «здесь и сейчас»

РБК
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Вскрытие показывает Вскрытие показывает

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

Weekend
Детальный подход Детальный подход

3D-принтеры приходят на помощь тяжелой промышленности

ТехИнсайдер
«Быть, принадлежать, становиться»: как воспитывают детей в Австралии «Быть, принадлежать, становиться»: как воспитывают детей в Австралии

В чем главная ценность страны, занимающей целый континент?

Вокруг света
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье

Если суд не мог доказать вину человека, его подвергали пыткам

ТехИнсайдер
Геотермальная энергетика — от горячих источников до глубинных горячих пород Геотермальная энергетика — от горячих источников до глубинных горячих пород

Заставить работать глубинное тепло Земли непросто и дорого, но затраты окупаются

Наука
Коллективный опыт: как NFT стал краудфандинговой платформой для цифровых художников Коллективный опыт: как NFT стал краудфандинговой платформой для цифровых художников

Какую роль блокчейн сыграл в развитии цифрового искусства?

Forbes
Внуки лунохода Внуки лунохода

Экскурсия в инженерный центр беспилотных технологий «Яндекса»

Популярная механика
Как женщины на Руси привлекали мужчин и откуда появилась поговорка про желудок: ты удивишься, когда узнаешь! Как женщины на Руси привлекали мужчин и откуда появилась поговорка про желудок: ты удивишься, когда узнаешь!

Почему путь к сердцу мужчины лежит через его желудок

VOICE
Чистка электричеством Чистка электричеством

Можно ли обеззаразить воду хлорированием, не добавляя ни грамма хлорки?

ТехИнсайдер
Окаменелые фекалии доказали, что люди начали одомашнивать скот на 2000 лет раньше, чем считали ученые Окаменелые фекалии доказали, что люди начали одомашнивать скот на 2000 лет раньше, чем считали ученые

Возможно, люди приручили животных раньше, чем растения

ТехИнсайдер
Первые в мире сиамские близнецы, у которых на двоих был 21 ребенок: как они жили и работали Первые в мире сиамские близнецы, у которых на двоих был 21 ребенок: как они жили и работали

Именно после их истории появилось выражение «сиамские близнецы»

ТехИнсайдер
У всего есть границы: 5 способов перестать слыть безотказным добряком У всего есть границы: 5 способов перестать слыть безотказным добряком

Как научиться отказывать другим людям

Psychologies
Бремя непринятых решений: чем вредят «подвисшие» вопросы Бремя непринятых решений: чем вредят «подвисшие» вопросы

Почему так важно завершать любую задачу? И что делать, если вы передумали?

Psychologies
Прочие опасности Прочие опасности

Что писали в «дорожных» книгах 1950-х и 1960-х годов

Автопилот
Чтобы крепко спалось: как правильно подобрать матрас Чтобы крепко спалось: как правильно подобрать матрас

На что необходимо обратить внимание в первую очередь во время покупки матраса

ТехИнсайдер
Как защититься от обид? Перестать придавать значение мнению окружающих Как защититься от обид? Перестать придавать значение мнению окружающих

Как помочь ребенку (да и взрослому тоже) справиться с психологическим давлением

Psychologies
Правильная осанка Правильная осанка

Правильная осанка – это условный рефлекс, и его надо вырабатывать

Здоровье
Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво

Астрономы по-новому взглянули на удивительное марсианское явление

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
Образ жизни Образ жизни

Дизайнер Татьяна Парфенова показывает нам свой новый дом, лес и сад

Собака.ru
Где корочка? Где корочка?

7 ошибок в приготовлении, которые портят жареную картошку

Лиза
15 шагов к психологической устойчивости 15 шагов к психологической устойчивости

Как научиться «держать удар»?

Psychologies
Открыть в приложении