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

Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации

Что делать с паникой, тревожностью и стрессом, как поддержать близких?

СНОБ
По следам «Арматы» По следам «Арматы»

Мир бросился создавать новые танки

ТехИнсайдер
Не едят свинину, не пишут иероглифами: почему Китай «перевоспитывает» уйгуров Не едят свинину, не пишут иероглифами: почему Китай «перевоспитывает» уйгуров

Какую политику Китай проводит в Синьцзян-Уйгурском автономном районе

Forbes
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
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
Еда, которая не убивает планету Еда, которая не убивает планету

Прокормить постоянно растущее человечество помогут микроорганизмы

ТехИнсайдер
Проклятие разума: ген, отличающий людей от обезьян, связан с эпилепсией и шизофренией Проклятие разума: ген, отличающий людей от обезьян, связан с эпилепсией и шизофренией

Почему мы другие? Возможно, ученые скоро ответят на этот вопрос

Вокруг света
Мы из будущего Мы из будущего

«Белая Вежа» — один из самых интересных научных центров

ТехИнсайдер
7 способов решиться на перемены в жизни 7 способов решиться на перемены в жизни

Отказаться от старой привычки, начать новое дело — как на это решиться?

Psychologies
Полетим Полетим

Уже в 2030-х можно будет добраться за город на летающем такси

ТехИнсайдер
Стоит ли отказываться от молочных продуктов, если у вас акне Стоит ли отказываться от молочных продуктов, если у вас акне

Влияет ли молоко на кожу?

ТехИнсайдер
Человек на радиоуправлении Человек на радиоуправлении

Нейроинтерфейсами начали заниматься в российской «Моторике»

ТехИнсайдер
Женщины за 40 — поколение «без возраста»? Женщины за 40 — поколение «без возраста»?

Как чувствуют и живут нынешние 40-летние

Psychologies
За урожаем из глубин За урожаем из глубин

На разных верфях страны бум рыбопромыслового судостроения

Популярная механика
Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре

Как выйти на рынок Сингапура и найти там партнера

Inc.
Биполярное судно Биполярное судно

«Иван Фролов»: самое большое в мире научно-экспедиционное судно ледового класса

ТехИнсайдер
Как определить тип волос и подобрать правильный уход Как определить тип волос и подобрать правильный уход

Поддерживать красоту волос несложно, но для начала следует определить их тип

РБК
Что означает символ креста на багажнике автомобиля? Что означает символ креста на багажнике автомобиля?

Иногда на крышке багажника машины встречается странный символ – крест

ТехИнсайдер
Бремя непринятых решений: чем вредят «подвисшие» вопросы Бремя непринятых решений: чем вредят «подвисшие» вопросы

Почему так важно завершать любую задачу? И что делать, если вы передумали?

Psychologies
Автор «Франкенштейна»: как Мэри Шелли пыталась найти свое место в литературе Автор «Франкенштейна»: как Мэри Шелли пыталась найти свое место в литературе

Как Мэри Шелли создала культового персонажа современной поп-культуры

Forbes
24 часа с ведущими программы «Все на Матч!» 24 часа с ведущими программы «Все на Матч!»

Четыре ведущие передачи «Все на Матч!» рассказали, как проходит их рабочий день

VOICE
Мировое искусство: как женщины-художницы говорили о гуманизме в своих работах Мировое искусство: как женщины-художницы говорили о гуманизме в своих работах

Художницы XX века, выступавшие с гуманистическими посланиями

Forbes
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.
10 редчайших языков на территории России 10 редчайших языков на территории России

На территории РФ до сих пор живы языки, на которых общаются лишь сотни человек

ТехИнсайдер
Рыбный день: обратите внимание на 6 полезных и 6 вредных видов рыбы Рыбный день: обратите внимание на 6 полезных и 6 вредных видов рыбы

Не вся рыба одинаково полезна, а некоторые виды стоит избегать

ТехИнсайдер
Почему Японии никогда не следовало нападать на Перл-Харбор Почему Японии никогда не следовало нападать на Перл-Харбор

Что если бы Япония никогда не атаковала Перл-Харбор?

ТехИнсайдер
5 небанальных цветовых комбинаций на осень, которые выглядят дорого 5 небанальных цветовых комбинаций на осень, которые выглядят дорого

Колорблокинг - самый нужный навык последних сезонов

VOICE
Диагноз не приговор: что такое пограничное расстройство личности и как с этим жить Диагноз не приговор: что такое пограничное расстройство личности и как с этим жить

Как диагностировать пограничное расстройство личности?

Forbes
Европротокол: как его оформить правильно и не совершить ошибок Европротокол: как его оформить правильно и не совершить ошибок

Даже при наличии полиса ОСАГО или каско от ДТП никто не застрахован

РБК
Открыть в приложении