Тритий - какво е това? Тегло на тритий

Доскоро хората вярваха, че атомът е неразделна, неделима частица. По-късно стана ясно, че тя се състои от ядро ​​и въртящи се около него електрони. В същото време централната част отново се смяташе за неделима и неразделна част. Днес знаем, че се състои от протони и неутрони. И в зависимост от броя на последните, едно и също вещество може да има няколко изотопа. Така че тритий - какво е това? Какво е това?

Тритий - какво е това?

Водородът е най-простото вещество в природата. Ако говорим за неговата най-често срещана форма, която ще бъде разгледана по-подробно по-долу, тогава нейният атом се състои само от един протон и един електрон. Въпреки това, той може да приеме и "допълнителни" частици, които до известна степен променят свойствата си. По този начин сърцевината на тритий се състои от протон и два неутрона. И ако е против, това е най-простата форма на водород най-често срещаният елемент във Вселената, тогава за неговата "подобрена" версия на това не може да се каже - в природата, той се намира в малки количества.

Изотопът на водородния тритий (името идва от гръцката дума "трета") е открит през 1934 г. от Ръдърфорд, Олифант и Харт. И всъщност, за да го намерят, се опитаха много дълго и упорито. Непосредствено след откриването на деутерий и тежка вода през 1932 г. учените започнали да търсят този изотоп чрез увеличаване на чувствителността спектрален анализ когато изучава обикновения водород. Обаче въпреки всичко, опитите им били напразни - дори и в най-концентрираните проби не беше възможно да се получи дори намек за наличието на вещество, което просто трябваше да съществува. Но в крайна сметка търсенето беше успешно така или иначе - Олифант синтезира елемента с помощта на тежка вода в лабораторията на Ръдърфорд.

Накратко, определението за тритий звучи, както следва: радиоактивен изотоп на водород, чието ядро ​​се състои от протон и два неутрона. И какво да кажеш за него?

На водородни изотопи

Първият елемент на периодичната таблица също е най-разпространеният във вселената. В природата се среща под формата на един от трите си изотопа: противоум, деутерий или тритий. Ядрото на първия се състои от един протон, който му дава името. Между другото, това е единственият стабилен елемент, който няма неутрони. Следващият от серията водородни изотопи е деутерий. Ядрото на неговия атом се състои от протон и неутрон, а името се връща към гръцката дума "втори".

В лабораторията са получени още по-тежки водородни изотопи с масови числа от 4 до 7. Полуживотът им е ограничен до фракции от секунди.

свойства

Атомната маса на тритий е приблизително 3,02 а. Според неговите физични свойства, това вещество едва се различава от обикновения водород, т.е. при нормални условия е лек газ без цвят, вкус и мирис, има висока топлопроводимост. При температура около -250 градуса по Целзий става лесна и течна безцветна течност. Диапазонът, в който се намира в това съвкупно състояние, е доста тесен. Точката на топене е около 259 градуса по Целзий, под който водородът се превръща в снежна маса. В допълнение, този елемент се разтваря доста добре в някои метали.

Има обаче някои разлики в свойствата. Първо, трета изотоп има ниска реактивоспособност, и второ, тритий е радиоактивен и следователно нестабилна. Периодът на полуразпад на малко повече от 12 години. В процеса на радиолизата се оказва третия изотоп на хелия с електрон емисии и antineutrinos.

приемане

В природата тритийът се съдържа в малки количества и най-често се образува в горните слоеве на атмосферата при сблъсък на космически частици и например азотни атоми. Съществува и индустриален метод за получаване на този елемент чрез облъчване на литий-6 с неутрони ядрени реактори.

Синтезът на тритий в обем, чиято маса е около 1 килограм, струва около 30 милиона долара.

използването на

Така че, научихме малко повече за тритий - какво е и неговите свойства. Но защо е необходимо? Ще разберем малко по-долу. Според някои доклади световното търговско търсене на тритий е около 500 грама на година, а около 7 килограма се изразходват за военни нужди.

Според Американския институт по енергетика и изследвания на околната среда, от 1955 до 1996 г., САЩ произвеждат 2.2 центрове на супер тежък водород. И за 2003 г. общите резерви на този елемент бяха около 18 килограма. За какво се използват?

Първо, тритий е необходим за поддържане на бойните способности на ядрените оръжия, които, както е известно, все още са притежание на някои страни. На второ място, термоядрената енергетика не може да направи без нея. Все още се използва тритий в някои научни изследвания, например в геологията с помощта му датират природните води. Друга функция е захранването на подсветката в часове. Освен това в момента се провеждат експерименти за създаване на радиоизотопни генератори с ултра ниска мощност, например за подаване на автономни сензори. Очаква се в този случай техният експлоатационен живот да бъде около 20 години. Цената на такъв генератор ще бъде около хиляда долара.

Като оригинални сувенири също има ключови вериги с малко количество тритий вътре. Те излъчват светлина и изглеждат доста екзотични, особено ако знаете за вътрешното съдържание.

опасност

Тритият е радиоактивен, което обяснява част от неговите свойства и употреби. му полуживот е около 12 години, с образуването на хелий-3 с излъчването на антинеутрино и електрони. В процеса на тази реакция се отделя енергия от 18,59 кВт и бета-частиците се разпространяват във въздуха. На наблюдателя може да изглежда странно, че радиоактивен изотоп се използва, да речем, за осветление в часовник, защото може да бъде опасно, нали? В действителност тритият едва ли заплашва човешкото здраве, тъй като бета частиците се разпространяват с максимум 6 милиметра в процеса на разпадането му и не могат да преодолеят най-простите бариери. Това обаче не означава, че работата с него е абсолютно безопасна - всяко поглъщане с храна, въздух или абсорбиране през кожата може да доведе до проблеми. Въпреки че в повечето случаи е лесно и бързо да се изведе, не винаги се случва. Така че тритий - какво е това по отношение на радиационната опасност?

Мерки за защита

Въпреки факта, че малката енергия от разлагането на тритий не позволява радиацията да се разпространява сериозно, така че бета частиците да не могат да преодолеят дори кожата, не пренебрегвайте здравето си. Когато работите с този изотоп, разбира се, не можете да използвате радиационна защита, но трябва да се спазват основни правила, като например затворено облекло и хирургически ръкавици. Тъй като основната опасност от тритий е при поглъщането, важно е да се спре действието, при което става възможно. В останалото няма какво да се притеснявате.

Ако все пак навлезе в голям брой тъкани на тялото, може да се развие остра или хронична радиационна болест в зависимост от продължителността, дозата и редовността на експозицията. В някои случаи това заболяване е успешно излекувано, но при продължителни лезии е възможно фатален изход.

Във всеки нормален организъм има следи от тритий, въпреки че те са абсолютно незначителни и едва ли оказват влияние върху тях радиационен фон. Е, в любителите на часовници със светлинни стрели, нивото му е няколко пъти по-високо, въпреки че все още се счита за безопасно.

Супер тежка вода

Тритият, подобно на обикновения водород, може да образува нови вещества. По-специално, той влиза в молекулата на т.нар. Супер тежка (супер-тежка) вода. Свойствата на това вещество не се различават прекалено много от обичайния H₂О. Докато тритиевата вода може да участва и в метаболизма, тя се отличава с доста висока токсичност и се екскретира в рамките на десетдневен период, за който тъканите могат да получат сравнително висока степен на облъчване. И въпреки че това вещество е по-малко опасно в себе си, то е по-опасно поради периода, през който е в тялото.