Изотоп водорода может подарить нам батарейки, работающие годы без подзарядки

TechInsiderНаука

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

Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
Детское автокресло: как выбрать и какой штраф за отсутствие Детское автокресло: как выбрать и какой штраф за отсутствие

Какие существуют детские кресла и как выбрать наиболее безопасное?

РБК
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР Пили все, что горит: история алкогольных суррогатов СССР

Не пытайтесь повторить. Опыт употребления непищевых жидкостей во времена СССР

Maxim
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

TechInsider
Как стать астрофотографом и делать красивые снимки космоса: простая инструкция Как стать астрофотографом и делать красивые снимки космоса: простая инструкция

Астрофотография требует большой практики и большого терпения

TechInsider
Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
Классная Лера Классная Лера

Певица Лера Астапова — о музыке, буллинге и первых шагах в кино

OK!
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

TechInsider
Лес Лес

Филолог, журналист, сценарист, Шипнигов использует в своей прозе любой опыт

Правила жизни
Вся суть в конце Вся суть в конце

Долгое время нам твердили: главное в сексе - это прелюдия!

Men’s Health
Как спасти кожу от обезвоженности в отопительный сезон: гид по правильному уходу Как спасти кожу от обезвоженности в отопительный сезон: гид по правильному уходу

Как увлажнить кожу?

VOICE
Могущество Запада уперлось в потолок Могущество Запада уперлось в потолок

США пытается ввести потолок цен для российской энергетики

Эксперт
5 научно доказанных способов поддержать сотрудников в сложные времена 5 научно доказанных способов поддержать сотрудников в сложные времена

Поддерживать сотрудников — одна из задач ответственного руководителя

Inc.
Колм Тойбин: «Волшебник» — роман о Томасе Манне Колм Тойбин: «Волшебник» — роман о Томасе Манне

Роман о Томасе Манне трехкратного финалиста Букеровской премии Колма Тойбина

СНОБ
Автомобили Автомобили

Отрадно, что все сюрпризы в автомобилестроении исключительно приятные

Robb Report
Правило «30 на 30»: как эффективно бороться с прокрастинацией Правило «30 на 30»: как эффективно бороться с прокрастинацией

Почему мы так прокрастинируем, когда казалось бы в этом нет смысла?

Inc.
Опасная химия: как гормоны портят твои отношения с мужчиной Опасная химия: как гормоны портят твои отношения с мужчиной

Спойлер: гормоны заставляют тебя делать глупости

VOICE
Патологические лжецы: что заставляет их врать? Патологические лжецы: что заставляет их врать?

Почему они все время обманывают и как с этим бороться?

Psychologies
Как Тиндер изменил нашу жизнь: гайд к 10-летию приложения Как Тиндер изменил нашу жизнь: гайд к 10-летию приложения

Как Тиндер изменил культуру свиданий и подход к отношениям

Psychologies
Яхты Яхты

Всё, чем смогла удивить за прошедший год индустрия люксового яхтостроения

Robb Report
Что надежнее: «механика», «автомат» или «вариатор»? Что надежнее: «механика», «автомат» или «вариатор»?

Какие коробки передач надежнее? И не торопись кричать «Механика!»

Maxim
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.
Биполярное расстройство: что делать, если оно мешает карьере Биполярное расстройство: что делать, если оно мешает карьере

Учитель, страдающий биполярным расстройством личности, делится опытом

Psychologies
15 шагов к психологической устойчивости 15 шагов к психологической устойчивости

Как научиться «держать удар»?

Psychologies
Такой, как она, больше нет: какой мы запомним королеву Елизавету II Такой, как она, больше нет: какой мы запомним королеву Елизавету II

Елизавета II — уникальная женщина в истории не только Великобритании, но и мира

VOICE
Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века

Палеогенетики исследовали останки итальянского монаха XIV века

N+1
Больше работать? Больше отдыхать? Что делать, когда в голове — лишь тревога о будущем Больше работать? Больше отдыхать? Что делать, когда в голове — лишь тревога о будущем

Как сохранять спокойствие, когда мир катится в пропасть

Reminder
Лучшие примеры оружия для самообороны: безопасность и эффективность Лучшие примеры оружия для самообороны: безопасность и эффективность

Какое оружие окажется наиболее эффективным для самообороны?

TechInsider
Возьмите в руки карандаш: творческое упражнение для достижения целей Возьмите в руки карандаш: творческое упражнение для достижения целей

Может ли творчество повысить вашу эффективность?

Psychologies
Открыть в приложении