12)Тритий

Тритий представляет собой радиоактивный изотоп водорода (водород-3, ³H) с атомной массой 3 (один протон, два нейтрона). Период полураспада трития равен 12.34 года.

Распадаясь, тритий превращается в гелий, выделяя при этом довольно интенсивное бета-излучение. Правда энергия его бета-частиц относительно невелика, поэтому при нахождении вне организма (внешнее облучение) тритий серьезной угрозы не представляет.

Другое дело, что при внутреннем облучении (при попадании трития внутрь организма человека с воздухом или водой), он может представлять серьезную угрозу для здоровья. Дело в том, что тритий, являясь изотопом водорода, химически ведет себя также как водород, и поэтому способен замещать его во всех соединениях с кислородом, серой, азотом, легко проникая в протоплазму любой клетки. В этом случае испускаемое тритием бета-излучение способно серьезно повредить генетический аппарат клеток.

Исследования, посвященные поведения трития в биологических объектах, свидетельствуют о его подчас тысячекратном накоплении в живых организмах и пищевых цепочках.

К счастью, в естественных земных экосистемах (исключая недра планеты) трития почти нет - его ничтожные количества образуются лишь при взаимодействии космического излучения с газами атмосферы. На всей Земле едва ли наберётся более 1 кг естественного трития. Однако в последние десятилетия основным источником трития становятся атомные электростанции. Тритий является основным радиоактивным компонентом жидких сбросов и газообразных выбросов большинства атомных электростанций, так как практически не поддается фильтрации. Это приводит к загрязнению почвы, грунтовых и поверхностных вод вокруг АЭС. Уже давно было показано, что в окрестностях некоторых американских АЭС содержание трития в хвое деревьев с наветренной стороны в 10 раз больше, чем с подветренной, прямое доказательство, что именно АЭС являются источником трития.

Эти и некоторые другие специфические особенности позволяют отнести тритий к числу наиболее радиационно-опасных долгоживущих нуклидов, которые способны загрязнять биосферу не только в районе непосредственного размещения источника, но и в региональном и глобальном масштабе.

Производство одного килограмма трития обходится в 30 млн долларов.

• Практически неисчерпаемые запасы топлива (водород).

• Топливо можно добывать из морской воды на любом побережье мира, что делает невозможным монополизацию топливных ресурсов одной или группой стран.

• Невозможность неуправляемой реакции синтеза.

• Отсутствие продуктов сгорания.

• Нет необходимости использовать материалы, которые могут быть использованы для производства ядерных взрывных устройств, таким образом исключается возможность саботажа и терроризма.

• По сравнению с ядерными реакторами вырабатываются радиоактивные отходы с коротким периодом полураспада.

• С помощью вычислений можно провести оценку, что наперсток, наполненный дейтерием, производит энергию, эквивалентную 20 тоннам угля. Озеро среднего размера в состоянии обеспечить любую страну энергией на сотни лет. Однако следует заметить, что существующие исследовательские реакторы спроектированы для достижения прямой дейтериево-тритиевой (DT) реакции, цикл топлива которой требует использования лития для производства трития, тогда как заявления о неисчерпаемости энергии касаются использования дейтериево-дейтериевой (DD) реакции во втором поколении реакторов.

• Так же, как и реакция распада, реакция синтеза не производит углекислотных выбросов в атмосферу, являющихся главным вкладом в глобальное потепление. Это является значительным преимуществом, поскольку использование ископаемых топлив для производства электроэнергии имеет своим следствием то, что, например, в США производится 29 кг CO2 (один из основных газов, которые могут считаться причиной глобального потепления) на жителя США в день.

• В отличие от неядерных электростанций на возобновляемых источниках энергии, термоядерные реакторы можно устанавливать где угодно (в том числе на транспорте: суда, самолёты и даже автомобили), в каких угодно количествах и без серьёзного вреда для окружающей среды (затопления водохранилищ, поражение птиц лопастями ветровых электростанций…).

• В космосе же они вовсе незаменимы, т.к. дальше пояса астероидов и, тем более, на ночных сторонах планет солнечные батареи неэффективны, химические топлива неприменимы вовсе, традиционное ядерное топливо есть далеко не везде, а вот водород в изобилии.

13)ДМЭ

ДМЭ уже на раз проходил испытания в качестве моторного топлива, подтверждая тем самым, целесообразность такого его использования. Применение ДМЭ в качестве моторного топлива позволяет резко снизить уровень шума, исключить выбросы сажи и снизить выбросы окислов азота.

Однако значительное различие в свойствах ДМЭ и дизельного топлива вызывает ряд специфических проблем. Например, с учетом более низкой плотности и теплотворной способности для сохранения мощности дизеля необходимы в 1,7-1,9 раза большие объемные цикловые подачи. При проектировании топливного насоса высокого давления приходится учитывать, что в силу значительно большей сжимаемости ДМЭ необходимо увеличивать запас по объемной производительности на номинальном режиме в 2,4-2,7 раза и т.д. Технологии производства ДМЭ освоены уже давно. В СНГ их разработчиком является НИИ «Химтехнология».

Сравнение по ценам:

Тритий, безусловно, самый дорогой и опасный вид топлива, который годится в качестве альтернативы бензину. Но при одной «заправке» тритием автомобиль может ездить без дозаправки год.



Литература

1. Горелик Д.О., Конопелько Л.А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. Аэроаналитические измерения. - М.:Издательство стандаартов, 1992.

2. Примак А.В., Кафаров В.В., Системный анализ контроля и управления качества воздуха и воды.- Киев.: Наука, 1991.

3. Израэль Ю.А. Концепция мониторинга состояния биосферы. - Л.: Гидрометеоиздат,1987.

4. Герасимов И.П. Научные основы мониторинга окружающей среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

5. Вавилин В.А. Моделирование - метод исследования при решении задач регионального мониторинга. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977.

6. Аксёнов И.Я., Аксёнов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. – М.: Транспорт, 1986.

7. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. – М.: Транспорт, 1987.

8. Иванов В.Н., Сторчевус В.К., Доброхотов В.С. Экология и автомобилизация. – Киев: Будiвельник, 1983.

9. Хомяк Я.В., Скорченко В.Ф. Автомобильные дороги и окружающая среда. – Киев: Вища школа, 1983.

10. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. – М.: Транспорт, 1979.