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

«Глаза» для беспилотников «Глаза» для беспилотников

Автомобили с круглой нашлепкой на крыше сегодня на дорогах уже не редкость

Популярная механика
15 шагов к психологической устойчивости 15 шагов к психологической устойчивости

Как научиться «держать удар»?

Psychologies
Огнем и волной Огнем и волной

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

Популярная механика
Самый странный маньяк: как Дэвид Стюарт по телефону заставлял других людей насиловать женщин Самый странный маньяк: как Дэвид Стюарт по телефону заставлял других людей насиловать женщин

Эти странные звонки длились на протяжении 12 лет

VOICE
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Financial Times назвала 6 лучших бизнес-книг 2022 года Financial Times назвала 6 лучших бизнес-книг 2022 года

Шорт-лист премии Financial Times «Бизнес-книга 2022 года»

Inc.
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
Blue II: суперяхта XXI века Blue II: суперяхта XXI века

Blue II — эстетика труженика морей и «душа» классической моторной яхты

Y Magazine
Автобудущее Автобудущее

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

Популярная механика
Почему затонувший Почему затонувший

Почему лайнер "Титаник" до сих пор лежит на дне?

ТехИнсайдер
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо? Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо?

Ноутбуки с пассивной системой охлаждения — что это за «зверь»?

CHIP
Владимир Васильев: «Гонка технологических «вооружений» уже началась» Владимир Васильев: «Гонка технологических «вооружений» уже началась»

Владимир Васильев – о влиянии больших языковых моделей на будущее человека

РБК
Как простить саму себя за измену Как простить саму себя за измену

Как себя вести, если изменила партнеру?

VOICE
Пассажир на гиперзвуке Пассажир на гиперзвуке

Первый в истории самолет, который обещает преодолеть скорость звука на водороде

ТехИнсайдер
3 условия хорошей жизни с детьми 3 условия хорошей жизни с детьми

Что значит «жить хорошо» с ребенком? И каковы условия такой жизни?

Psychologies
Планы на будущее Планы на будущее

Что о развитии автотранспорта думают в руководстве автомобильных компаний

Популярная механика
«Интеллигенция была рассечена надвое»: воспоминания о Горьком в эмиграции «Интеллигенция была рассечена надвое»: воспоминания о Горьком в эмиграции

Отрывок из книги «Курсив мой» писательницы Нины Берберовой

Forbes
Почему реальный объем накопителя всегда меньше заявленного? Почему реальный объем накопителя всегда меньше заявленного?

Почему у SSD- накопителя на 250 Гбайт имеется лишь 232 Гбайт памяти

CHIP
Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина

Отрывок из японской антиутопии «Земляноиды» на тему одиночества и неравенства

СНОБ
Предшественник Чикатило: история Юрия Раевского, который возненавидел женщин после того, как его изнасиловали мужчины Предшественник Чикатило: история Юрия Раевского, который возненавидел женщин после того, как его изнасиловали мужчины

«Гражданин судья, оградите меня от оскорблений!»

VOICE
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
Топ-10 лучших мест для осенних фотосессий Топ-10 лучших мест для осенних фотосессий

Путешествия осенью особенные: атмосферные, теплые, душевные

Лиза
Несите «Оскар»: 5 лучших экранизаций последних лет Несите «Оскар»: 5 лучших экранизаций последних лет

Некоторые экранизации ничуть не уступают романам, на которых они основаны!

Maxim
Сергей Михалков. Cвидетель эпохи Сергей Михалков. Cвидетель эпохи

Но Сталин сказал: «Подождут. Гимн мне нужен сегодня!»

Коллекция. Караван историй
Чем отстирать следы крови от одежды: 5 проверенных лайфхаков для выведения пятен Чем отстирать следы крови от одежды: 5 проверенных лайфхаков для выведения пятен

Если вы поранились и испачкали кровью одежду, не спешите выбрасывать вещи

ТехИнсайдер
Преобразовать страх в интерес: как побороть неуверенность в себе Преобразовать страх в интерес: как побороть неуверенность в себе

Откуда берется неуверенность в себе, чем она отличается от низкой самооценки

Forbes
MacBook против ноутбука на Windows: как выбрать между ними? MacBook против ноутбука на Windows: как выбрать между ними?

Дебаты о MacBook и ноутбуках на Windows ведутся десятилетиями

ТехИнсайдер
Один сериал, чтобы править всеми: каким получился «Властелин колец: Кольца власти» Один сериал, чтобы править всеми: каким получился «Властелин колец: Кольца власти»

Правда ли сериал «Властелин колец: Кольца власти» безнадежен?

Правила жизни
Как читать «Белую гвардию» Булгакова Как читать «Белую гвардию» Булгакова

О чем размышлял Михаил Булгаков в «Белой гвардии» и как понять писателя

Культура.РФ
Открыть в приложении