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

Цифровая лихорадка Цифровая лихорадка

Наиболее интересные выступления из конференции CG Event

Популярная механика
Как понять, что собаку такой породы тебе лучше не заводить: объясняют звёздный дрессировщик и ветеринар Как понять, что собаку такой породы тебе лучше не заводить: объясняют звёздный дрессировщик и ветеринар

Поведение питомца может подсказать, что эта порода тебе не подходит

VOICE
Детальный подход Детальный подход

3D-принтеры приходят на помощь тяжелой промышленности

ТехИнсайдер
Признать поражение, чтобы одержать победу Признать поражение, чтобы одержать победу

Как Генри Торо ушел из мира и что этим приобрел

Weekend
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
Хотите похудеть или нарастить мышцы? Вот что нужно есть каждый день! Хотите похудеть или нарастить мышцы? Вот что нужно есть каждый день!

Измените питание с малого: повысьте количество белков в дневном рационе

ТехИнсайдер
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

Популярная механика
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
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
«Осталась и без денег, и без мужа» «Осталась и без денег, и без мужа»

Истории женщин, которые подсели на марафоны желаний

Лиза
Суперъяхта для ученых Суперъяхта для ученых

Суперъяхты – не только финансовые вершины, но и бессмысленная трата ресурсов

ТехИнсайдер
Грехи наших отцов: как потомки нацистов относятся к своей семейной истории и прошлому Грехи наших отцов: как потомки нацистов относятся к своей семейной истории и прошлому

Рассказываем о выборе, вставшем перед потомками нацистов и военных преступников

Forbes
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
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
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Заюшки Заюшки

Вера Богданова стремительно ворвалась в литературу

Правила жизни
3 стиля общения в паре, которые заводят в тупик 3 стиля общения в паре, которые заводят в тупик

Как выбраться из тупикового взаимодействия в паре

Psychologies
«Да не старею я!»: почему нас раздражают призывы начать новую жизнь в зрелом возрасте «Да не старею я!»: почему нас раздражают призывы начать новую жизнь в зрелом возрасте

Можно ли в старости просто продолжать жить?

Psychologies
Как устранить засор в раковине своими руками: бюджетный способ прочистить трубы на кухне и в ванной Как устранить засор в раковине своими руками: бюджетный способ прочистить трубы на кухне и в ванной

Натуральные и бюджетные средства, которые помогут справиться с засором

ТехИнсайдер
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.
«Мясники» в сети: как в США распространяется новая схема интернет-мошенничества «Мясники» в сети: как в США распространяется новая схема интернет-мошенничества

Жестокий алгоритм новой разновидности инвестиционной аферы

Forbes
Лучшие научно-популярные книги о человеке Лучшие научно-популярные книги о человеке

Пожалуй, ни одно существо на свете наука не изучала так подробно, как человека

ТехИнсайдер
Палеоантропологи диагностировали у алтайского неандертальца верхнечелюстной синусит Палеоантропологи диагностировали у алтайского неандертальца верхнечелюстной синусит

Палеоантропологи исследовали фрагмент левой верхней челюсти неандертальца

N+1
Что делать, если ваша кошка сильно испачкалась? Купать! Это можно сделать максимально безболезненно и вот как Что делать, если ваша кошка сильно испачкалась? Купать! Это можно сделать максимально безболезненно и вот как

Как искупать кошку максимально без стресса для всех участников?

ТехИнсайдер
Маруся Фомина: «Люди и персонажи должны развиваться, иначе я теряю к ним интерес» Маруся Фомина: «Люди и персонажи должны развиваться, иначе я теряю к ним интерес»

Актриса Маруся Фомина — о том, как оправдывать своих персонажей

Grazia
Можно ли превратить линкор в авианосец: вот как это выглядит Можно ли превратить линкор в авианосец: вот как это выглядит

Почему США все еще пытаются вернуть свое барахло в строй?

ТехИнсайдер
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
От этих алкогольных напитков у вас не будет похмелья От этих алкогольных напитков у вас не будет похмелья

Вечно страдаете от похмелья, даже если выпили совсем немного?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении