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

Собираясь к Ганимеду Собираясь к Ганимеду

Европейское космическое агентство готовится к запуску зонда в систему Юпитера

Популярная механика
«Погрустить я тоже люблю» «Погрустить я тоже люблю»

Руслан Братов о том, каково дебютировать в авторском кино в 2022 году

Weekend
Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
«Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка «Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка

«Если я захочу увидеть уродов, я просто выгляну в окно», — говорил Джонни Экк

VOICE
Городские корни Городские корни

По соседству с москвичами и гостями столицы проживают миллионы растений

ТехИнсайдер
Как горевать без вреда для психического здоровья Как горевать без вреда для психического здоровья

Должны ли быть временные границы у горя?

Psychologies
Автобудущее Автобудущее

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

Популярная механика
У вас очень непослушные волосы? Во всем может быть виновата редкая генетическая болезнь У вас очень непослушные волосы? Во всем может быть виновата редкая генетическая болезнь

Ученые нашли гены, ответственные за «синдром непослушных волос»

ТехИнсайдер
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
Как постирать матрас: 6 шагов к чистой кровати Как постирать матрас: 6 шагов к чистой кровати

Каждому необходимо знать, как сохранить постель в чистоте

ТехИнсайдер
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
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
Семь подземных королей Семь подземных королей

Удивительные машины, которые можно встретить только под землей

ТехИнсайдер
Откровения от Жана-Люка Годара: памяти последнего классика «новой волны» Откровения от Жана-Люка Годара: памяти последнего классика «новой волны»

О Годаре и о своей встрече с ним в Москве вспоминает Сергей Николаевич

СНОБ
Очень тяжелые носители Очень тяжелые носители

Прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания

Популярная механика
Что такое “фантомное торможение”, на которое жалуются сотни водителей Tesla? Что такое “фантомное торможение”, на которое жалуются сотни водителей Tesla?

Хотите взглянуть на мир глазами шутника-автопилота?

ТехИнсайдер
Спорт на автомате Спорт на автомате

Eurobot: как проходит европейский турнир по робототехнике

ТехИнсайдер
Ученые впервые вырастили синтетический микробиом человека Ученые впервые вырастили синтетический микробиом человека

Можно ли воссоздать микробиом человека с нуля?

ТехИнсайдер
«Женщины транслируют то, что от них ожидают»: что такое гендерная история «Женщины транслируют то, что от них ожидают»: что такое гендерная история

Женщины долгое время были словно исключены из истории

Forbes
Итоги ЕДГ: новая консолидация Итоги ЕДГ: новая консолидация

Итоги голосования в сентябре 2022 года

Эксперт
«Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто» «Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто»

Отрывок из книги «Японские мифы. От кицунэ и екаев до "Звонка" и "Наруто"»

N+1
Как в лучших домах Как в лучших домах

Шанхайский барс все-таки существует

Автопилот
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
10 подсказок «воскресному папе»: как сохранить связь с ребенком 10 подсказок «воскресному папе»: как сохранить связь с ребенком

Поддерживать близкие и теплые отношения с ребенком помогут наши советы

Psychologies
Переделкино Переделкино

«Ты можешь восстановить звуки? Партитуру звуков этого места»

Правила жизни
Образ жизни Образ жизни

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

Собака.ru
5 необычных рецептов блюд из сезонного ингредиента — грибов! 5 необычных рецептов блюд из сезонного ингредиента — грибов!

Необычные рецепты вкусных и ароматных блюд из грибов!

ТехИнсайдер
Почему в древности люди пили вино вместо воды и как выглядит самый древний погреб в мире: 10 удивительных фактов о вине Почему в древности люди пили вино вместо воды и как выглядит самый древний погреб в мире: 10 удивительных фактов о вине

Репутация вина укреплялась столетиями, но многого вы о нем не знали

ТехИнсайдер
Показ модной коллекции телогреек для работников сельской местности и военизированной охраны Показ модной коллекции телогреек для работников сельской местности и военизированной охраны

СССР, 1953 год. Модный показ телогреек

Дилетант
Ученые выяснили, как первой планирующей рептилии удавались фантастические прыжки, которым позавидуют даже акробаты Ученые выяснили, как первой планирующей рептилии удавались фантастические прыжки, которым позавидуют даже акробаты

Как крошечной рептилии удавалось так ловко планировать с дерева не дерево?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении