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

Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Хакерские атаки в автопроме: страшилка или реальная угроза? Хакерские атаки в автопроме: страшилка или реальная угроза?

Насколько опасны и реальны киберпреступления в автомобильной сфере

РБК
Городские корни Городские корни

По соседству с москвичами и гостями столицы проживают миллионы растений

ТехИнсайдер
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
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Сладкий яд: ученые описали изменения в мозге крыс, которые 2 месяца пили кока-колу Сладкий яд: ученые описали изменения в мозге крыс, которые 2 месяца пили кока-колу

Новое исследование подтвердило вред сладких газированных напитков

Вокруг света
Детальный подход Детальный подход

3D-принтеры приходят на помощь тяжелой промышленности

ТехИнсайдер
Встреча со скарабеями Встреча со скарабеями

Священный скарабей — вероятно, самый известный в мире жук

Наука и жизнь
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
Он пропал без объяснений: как мне удалось справиться и почему я говорю ему спасибо Он пропал без объяснений: как мне удалось справиться и почему я говорю ему спасибо

Как превратить опыт расставания из травматичного в целительный?

Psychologies
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Картёжник и дуэлянт: 5 фактов об Александре Пушкине, о которых вы могли не знать Картёжник и дуэлянт: 5 фактов об Александре Пушкине, о которых вы могли не знать

Кто не знает Александра Сергеевича Пушкина, одного из величайших поэтов?

ТехИнсайдер
Динозавры вымерли, а он остался Динозавры вымерли, а он остался

Это растение мы с ребятами нашли под вечер, в старом заброшенном парке

Наука и жизнь
4 желания, о которых мы редко говорим: признание мужчин 4 желания, о которых мы редко говорим: признание мужчин

Наиболее частые, честно высказанные мужские пожелания, адресованные женщинам

Psychologies
Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика
Елизавета Моряк: Елизавета Моряк:

Умирать в кадре — это элемент творчества

Коллекция. Караван историй
Интеллектуальная проходимость Интеллектуальная проходимость

Как электроника увеличивает внедорожные возможности машины

ТехИнсайдер
«На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования «На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования

Как учить современных детей?

СНОБ
Диетологи разрешили не отдавать ужин врагу Диетологи разрешили не отдавать ужин врагу

Распределение калорий в течение дня не влияет на успешность похудения

N+1
Секс в трудные времена: как любовь помогла выжить нашему одноклеточному предку Секс в трудные времена: как любовь помогла выжить нашему одноклеточному предку

Что самое прекрасное в нашей жизни мы унаследовали от предков

СНОБ
4 самых серьезных последствия распада СССР 4 самых серьезных последствия распада СССР

Обратимся к истории и вспомним, к чему в итоге привел распад СССР

ТехИнсайдер
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
Секреты белоснежной улыбки Секреты белоснежной улыбки

Что влияет на цвет зубов и как сделать, чтобы они были белее

Здоровье
Дело не в лени: 7 признаков того, что стоит обсудить отсутствие энергии со специалистом Дело не в лени: 7 признаков того, что стоит обсудить отсутствие энергии со специалистом

Все ли, что кажется ленью, — действительно лень? И стоит ли ругать себя за нее?

Psychologies
4 основных вида психических травм 4 основных вида психических травм

Глава из книги «Травма. Невидимая эпидемия»

Psychologies
Эмоциональное переедание Эмоциональное переедание

Из-за чего возникает эмоциональное переедание и как с этим справиться

Лиза
Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять

Как отличить мужчину, которому можно доверять, от всех остальных мужчин

VOICE
Австралийские Австралийские

Подземные ходы и пещеры Наракорте на целых 500 000 лет старше, чем считалось

ТехИнсайдер
Новая мужественность: что значит быть героем в XXI веке Новая мужественность: что значит быть героем в XXI веке

Наши эксперты рассуждают о новых формах доблести и мужества

Psychologies
Как правильно сушить грибы дома Как правильно сушить грибы дома

Как засушить грибы и какие блюда можно с ними приготовить

Лиза
Открыть в приложении