Tritium - što je to? Težina tricija

Do nedavno su ljudi vjerovali da je atom integralna, nedjeljiva čestica. Kasnije je postalo jasno da se sastoji od jezgre i elektrona koji se okreću oko nje. Istodobno, središnji dio ponovno se smatra nedjeljivim i integralnim. Danas znamo da se sastoje od protona i neutrona. I, ovisno o broju potonjih, jedna i druga tvar mogu imati nekoliko izotopa. Dakle, tritium - što je to? Što je ovo

Tritium - što je to?

Vodik je najjednostavnija supstanca u prirodi. Ako govorimo o svom najčešćem obliku, koji će se detaljnije raspravljati u nastavku, njegov atom se sastoji od samo jednog protona i jednog elektrona. Međutim, također može prihvatiti "ekstra" čestice koje nešto promijene svojstva. Dakle, jezgra tricija sastoji se od protona i dva neutrona. A ako je protium, to je najjednostavniji oblik vodika, jest najčešći element u svemiru, onda o svojoj "poboljšanoj" inačici ne može se reći - u prirodi se nalazi u malim količinama.

Izotop iz vodikovog tricija (ime dolazi iz grčke riječi "treće") 1934. godine otkrio je Rutherford, Oliphant i Hartek. I doista, da su ga pronašli, pokušali su jako dugo i teško. Neposredno nakon otkrića deuterija i teške vode 1932. godine znanstvenici su počeli tražiti ovaj izotop povećavajući osjetljivost spektralna analiza pri proučavanju običnog vodika. Ipak, unatoč svemu, njihovi pokušaji bili su uzaludni - čak iu najkoncentriranijim uzorcima nije bilo moguće doći do nagovještaja prisutnosti tvari koja je jednostavno trebala postojati. Ali, na kraju, traženje je bilo uspjelo - Oliphant je sintetizirao element koristeći teške vode u laboratoriju Rutherforda.

Ukratko, definicija tricijuma zvuči na sljedeći način: radioaktivni izotop hidrogena, čija se jezgra sastoji od protona i dva neutrona. Pa, što je s njim?

Na vodikove izotope

Prvi element periodičnog stola je također najčešći u svemiru. U prirodi se pojavljuje u obliku jednog od tri izotopa: protium, deuterij, ili tritium. Jezgra prvog sastoji se od jednog protona, koji mu je dao ime. Usput, ovo je jedini stabilni element koji nema neutrona. Sljedeći u nizu izotopa vodika je deuterij. Jezgra atoma sastoji se od protona i neutrona, a ime seže u grčku riječ "drugi".

U laboratoriju su također dobiveni čak i teži izotopi vodika s masenim brojem od 4 do 7. Njihov poluživot je ograničen na frakcije sekundi.

nekretnine

Atomska masa tricija je približno 3,02 a. npr. m. Fizikalna svojstva ove tvari se ne razlikuje od konvencionalnog vodika, tj pod normalnim uvjetima je plinsko bez boje i mirisa, okusa, ima visoku toplinsku vodljivost. Na temperaturi od oko -250 stupnjeva Celzija postaje lagana i tekućina bezbojna tekućina. Raspon unutar kojeg je u ovom agregatnom stanju je prilično uska. Točka taljenja je oko 259 stupnjeva Celzija, ispod koje vodik postaje snježna masa. Osim toga, ovaj element se relativno dobro otapa u nekim metalima.

Međutim, postoje razlike u svojstvima. Prvo, treći izotop ima nižu reaktivnost, a drugo, tricij je radioaktivan i stoga nestabilan. Poluvrijeme je nešto više od 12 godina. U procesu radiolize, pretvara se u treći izotop helija s emisijom elektrona i antineutrini.

recepcija

U prirodi, tritium se nalazi u malim količinama i najčešće se formira u gornjim slojevima atmosfere u sudarima kozmičkih čestica i na primjer dušikovim atomima. Međutim, tu je i industrijska metoda za dobivanje ovog elementa ozračivanjem litij-6 s neutronima u nuklearni reaktori.

Sinteza tricija u volumenu, masa od oko 1 kilograma, košta oko 30 milijuna dolara.

korištenje

Dakle, naučili smo malo više o tritiumu - što je to i njegova svojstva. Ali zašto je to potrebno? Razumjet ćemo malo ispod. Prema nekim izvješćima, svjetska komercijalna potražnja za tritiumima iznosi oko 500 grama godišnje, a oko 7 kg troši se na vojne potrebe.

Prema američkom Institutu za studije o energiji i okolišu, od 1955. do 1996. godine, SAD su proizvodile 2,2 centnere superheavy vodika. I za 2003., ukupne pričuve ovog elementa iznosile su oko 18 kilograma. Za što se koriste?

Prvo, tricija je neophodna za održavanje borbene sposobnosti nuklearnog oružja, koje, kako je poznato, još uvijek posjeduju neke zemlje. Drugo, termonuklearna energija ne može bez nje. Ipak, tritium se koristi u nekim znanstvenim studijama, na primjer, u geologiji s njezinom pomoći datiranim prirodnim vodama. Druga je funkcija napajanja pozadinskog osvjetljenja u satima. Osim toga, eksperimenti su u tijeku radi stvaranja radioaktivnih izotopa izuzetno niske snage, na primjer, za unošenje autonomnih senzora. Očekuje se da će u ovom slučaju njihov vijek trajanja biti oko 20 godina. Trošak takvog generatora bit će oko tisuću dolara.

Kao izvorni suveniri postoje i ključni lanci s malom količinom trijuma. Oni emitiraju sjaj i izgledaju prilično egzotično, pogotovo ako znate o unutarnjem sadržaju.

opasnost

Tritium je radioaktivan, što objašnjava dio svojih svojstava i koristi. njegov Poluživot je oko 12 godina, s formiranjem helija-3 s emisijom antineutrina i elektrona. U procesu ove reakcije oslobađa se 18,59 kW energije, a beta čestice se šire u zraku. Čovjek na ulici može činiti čudno da je radioaktivni izotop koristi, na primjer, istaknuti sati, jer to može biti opasno, zar ne? U stvari tricija gotovo ništa prijeti ljudsko zdravlje, zbog toga što su beta čestice distribuira do 6 milimetara u procesu raspadanja i ne može prevladati prepreke protozoa. Međutim, to ne znači da je rad s njima je potpuno sigurno - svaki ulaz hrane, zraka, ili apsorpcijom kroz kožu može dovesti do problema. Iako je u većini slučajeva lako i brzo izlaz, to se ne događa uvijek. Dakle, tritium - što je to u smislu opasnosti od zračenja?

Mjere zaštite

Unatoč činjenici da mala energija propadanja tricija ne dozvoljava ozbiljno širenje zračenja, tako da beta čestice ne mogu prevladati ni kožu, nemojte zanemarivati ​​svoje zdravlje. Kada radite s ovim izotopom, naravno, ne možete upotrijebiti odijelo za zaštitu od zračenja, ali se moraju poštivati ​​osnovna pravila, kao što su zatvorena odjeća i kirurške rukavice. Budući da je glavna opasnost od tricija kada se proguta, važno je zaustaviti aktivnost na kojoj je moguće. U ostatku se ne treba brinuti.

Ako, unatoč tome, unese veliki broj u tkivo tijela, akutna ili kronična bolest zračenja može se razviti, ovisno o trajanju, dozi i pravilnosti izloženosti. U nekim je slučajevima ta bolest uspješno izliječena, ali s velikim lezijama može doći do smrti.

U svakom normalnom organizmu postoje tragovi tricija, iako su apsolutno beznačajni i teško utječu na pozadinsko zračenje. Pa, u ljubiteljima satova sa svjetlećim strelicama, njena razina je nekoliko puta veća, iako se i dalje smatra sigurnom.

Super teška voda

Tritium, poput običnog vodika, može stvoriti nove tvari. Konkretno, ulazi u molekulu tzv. Superheavy (super-heavy) vode. Svojstva ove tvari se ne razlikuju previše od uobičajenog H₂O. S obzirom da Tricijumski voda također mogu biti uključeni u metabolizam, ona ima prilično visoku toksičnost i prikazuje se za deset dana, tijekom kojih je tkivo može dobiti prilično visok stupanj izloženosti. I iako je ta tvar sama po sebi opasnija, to je opasnije zbog razdoblja tijekom kojeg je u tijelu.