Tritiu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Tritiu
Hidrogen 3.svg
Generalitate
Simbol 3 H sau T
Protoni 1
Neutroni 2
Greutate atomica 3.01605
Abundența izotopilor urme
Proprietăți fizice
A învârti + ½
Jumătate de viață 12,32 ani
Descompunere β -
Produs de descompunere 3 El
Energie de legătură 8.481821 MeV
Exces de energie 14.949794 MeV

Tritiu , sau tritiu sau hidrogen-3 (din grecescul τρίτος trítos , al treilea) este un izotop radioactiv al hidrogenului cu simbolul 3 H [1] sau T , cu un nucleu format dintr-un proton și doi neutroni . În condiții standard de presiune și temperatură , tritiul formează un gaz de molecule diatomice (T 2 ).

Istorie

Tritium a fost planificat pentru prima dată la sfârșitul anilor douăzeci de către Russell , folosind tabelul său periodic „spirală”, și apoi produs în 1934 din deuteriu (2 H) de Rutherford , împreună cu Oliphant și Harteck . Rutherford nu a reușit să izoleze tritiul, în timp ce Luis Álvarez , care a dedus corect că substanța era radioactivă. Libby a descoperit că tritiul poate fi folosit pentru datarea radiometrică a apei și apoi a vinului . Tritiul a fost folosit în unele lămpi furnizate armatei engleze care, deși emiteau o lumină slabă, a durat aproape un deceniu. În ceasornicarie, a fost folosit pentru a face marcajele orare ale cadranelor vizibile inițial de Panerai . În prezent este folosit în armată, pentru a furniza sisteme de iluminat nocturn pentru sisteme de țintire fără a fi nevoie de baterii.

Descompunere

Fiind radioactiv , tritiul se descompune emițând electroni ( β - ) în heliu-3 :

3 1 T → 3 2 He + e - + ν e

cu o energie electronică maximă E max = 18,6 keV și un timp de înjumătățire de 12,32 ani , decădere totală în 246 de ani.

Date de descompunere [2]
Jumătate de viață 12,32 ani
Viața medie 17,77 ani
Activitate specifică 356,2 PBq / kg
Modul de descompunere β - ( descompunere beta )
Prima energie de descompunere 18,591 keV
Copil nucleu 3 El (100%)

Proprietate

Radiația beta cu energie redusă emisă de degradarea tritiului nu poate pătrunde în pielea umană, este dăunătoare numai dacă este ingerată sau inhalată, în timp ce apa de tritiu este absorbită și în piele [3] . Energia sa redusă o face dificilă de detectat.

Proprietăți biologice [2]
Timp de înjumătățire biologic 12 zile
Timpul biologic al vieții 17 zile
Expunere externă Nu dăunează
Expunere internă Nociv
Țintă internă Apa corpului

Prezență în natură și producție

Deși tritiul este radioactiv și are o durată medie de viață scurtă, acesta poate fi găsit în natură deoarece este produs în mod continuu (deși în cantități minime) în atmosfera superioară prin interacțiunea razelor cosmice cu azotul atmosferic și cade în urme prin precipitații:

14 7 N + 1 n12 6 C + 3 1 T

În timp ce pe suprafața pământului tritiul a crescut datorită manipulărilor umane începând de la primele teste nucleare și, deoarece este dificil de conținut, din activitățile nucleare în special în reactoarele nucleare în care deuteriul (D) al apei grele utilizate ca moderator poate absorbi un neutron (n) produs în reactor în funcție de reacție:

D + n → T + γ [4]
Tritiul poate fi produs prin bombardarea deuteriului cu deutoni
2H + 2H = 3H + 1H

Alte reacții care pot fi utilizate pentru a produce tritiu sunt:

10 B + n → T + 8 Be + γ
6 Li + n → T + 4 He + γ

Utilizări

Tritiul, împreună cu deuteriul, este utilizat pentru a realiza fuziunea nucleară prin exploatarea reacției:

D + T → 4 He + n + 17,6 MeV

care este deosebit de potrivit pentru acest scop datorită secțiunii transversale mari și a energiei considerabile generate de reacția unică.

Tritiul formează compusul T 2 O denumit în mod obișnuit apă super-grea . Acest compus este greu de separat și este extrem de instabil. Tritiul este, de asemenea, utilizat ca un trasor radioactiv pentru studii de cinetică chimică . Tritiul, când este excitat cu fosfor, este utilizat pentru ceasurile radioluminescente actuale; pentru a minimiza radiațiile este sigilat cu borosilicați.

În domeniul militar, este folosit ca trasor pentru a permite o bună iluminare pe timp de noapte a vizorului ACOG , fără utilizarea bateriilor sau a iluminatului extern și, de asemenea, în vizorul metalic al armelor.

În hidrogeologie, tritiul este folosit ca trasor de curgere , în urma numeroaselor teste nucleare efectuate în anii 60 , concentrația acestui element a crescut în atmosferă, găsirea apelor cu conținut ridicat de tritiu indică faptul că acestea s-au infiltrat în acei ani, înainte de a fi fost el. absent.

Tritiul poate contamina apele subterane [5] .

Izotopii vecini

Cutiile colorate în portocaliu corespund unor izotopi stabili.

4 Li 5 Li 6 Li 7 Li 8 Li
3 El 4 El 5 El 6 El 7 El 8 El
1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 H 7 H

Notă

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85137936 · GND (DE) 4186243-0 · NDL (EN, JA) 00.573.323