De tritium is de naam die wordt gegeven aan een van de isotopen van het chemische element waterstof, waarvan het symbool meestal T of is 3H, hoewel het ook waterstof-3 wordt genoemd. Dit wordt veel gebruikt in een groot aantal toepassingen, vooral op nucleair gebied..
Ook is deze isotoop in de jaren dertig voor het eerst ontstaan, beginnend bij het bombardement met hoogenergetische deeltjes (deuteronen genoemd) van een ander isotoop van hetzelfde element genaamd deuterium, dankzij de wetenschappers P. Harteck, M. L. Oliphant en E. Rutherford.
Deze onderzoekers waren er niet in geslaagd tritium te isoleren ondanks hun tests, die wel concrete resultaten opleverden in de handen van Cornog en Álvarez, waarbij ze op hun beurt de radioactieve eigenschappen van deze stof ontdekten..
Op deze planeet is de productie van tritium uiterst zeldzaam van aard en komt het slechts in zulke kleine hoeveelheden voort dat ze als sporen worden beschouwd door atmosferische interacties met kosmische straling..
Artikel index
Als we het hebben over de structuur van tritium, is het eerste dat opvalt de kern, die twee neutronen en een enkel proton heeft, waardoor het een massa heeft die drie keer groter is dan die van gewone waterstof..
Deze isotoop heeft fysische en chemische eigenschappen die hem onderscheiden van andere isotopensoorten die zijn afgeleid van waterstof, ondanks hun structurele overeenkomsten..
Naast een atoomgewicht of massa van ongeveer 3 g, vertoont deze stof radioactiviteit, waarvan de kinetische kenmerken een halfwaardetijd van ongeveer 12,3 jaar vertonen..
De bovenste afbeelding vergelijkt de structuren van de drie bekende isotopen van waterstof, protium genaamd (de meest voorkomende soort), deuterium en tritium..
De structurele kenmerken van tritium zorgen ervoor dat het naast waterstof en deuterium kan bestaan in water dat afkomstig is uit de natuur, waarvan de productie mogelijk het gevolg is van de interactie tussen kosmische straling en stikstof van atmosferische oorsprong..
In die zin is deze stof in het water van natuurlijke oorsprong in een verhouding van 10 aanwezig-18 ten opzichte van gewone waterstof; dat wil zeggen, een kleine overvloed die alleen als sporen kan worden herkend.
Verschillende manieren om tritium te produceren zijn onderzocht en gebruikt vanwege de grote wetenschappelijke belangstelling voor zijn radioactieve en energiezuinige eigenschappen..
De volgende vergelijking toont dus de algemene reactie waarmee dit isotoop wordt geproduceerd, door het bombardement van deuteriumatomen met hoogenergetische deuteronen:
D + D → T + H
Evenzo kan het worden uitgevoerd als een exotherme of endotherme reactie via een proces dat neutronenactivering van bepaalde elementen (zoals lithium of boor) wordt genoemd, en afhankelijk van het element dat wordt behandeld..
Naast deze methoden kan tritium zelden worden verkregen uit kernsplijting, die bestaat uit de deling van de kern van een atoom dat als zwaar wordt beschouwd (in dit geval isotopen van uranium of plutonium) om twee of meer kernen van kleinere omvang te verkrijgen, enorme hoeveelheden energie produceren.
In dit geval wordt het verkrijgen van tritium gegeven als een onderpandproduct of bijproduct, maar het is niet het doel van dit mechanisme.
Met uitzondering van het proces dat eerder werd beschreven, worden al deze productieprocessen van deze isotopensoort uitgevoerd in kernreactoren, waarin de omstandigheden van elke reactie worden gecontroleerd..
- Produceert enorm veel energie als het afkomstig is uit deuterium.
- Het heeft radioactieve eigenschappen, die de wetenschappelijke belangstelling voor onderzoek naar kernfusie blijven wekken.
- Deze isotoop wordt in zijn moleculaire vorm weergegeven als Ttwee of 3H.twee, waarvan het molecuulgewicht ongeveer 6 g is.
- Net als protium en deuterium is deze stof moeilijk te beperken.
- Wanneer deze soort wordt gecombineerd met zuurstof, wordt een oxide (weergegeven als TtweeO) dat zich in de vloeibare fase bevindt en algemeen bekend staat als superzwaar water.
- Het is in staat om gemakkelijker te fuseren met andere lichte soorten dan die van gewone waterstof.
- Het vormt een gevaar voor het milieu als het op grote schaal wordt gebruikt, vooral bij reacties van fusieprocessen.
- Het kan met zuurstof een andere stof vormen die bekend staat als halfzwaar water (weergegeven als HTO), die ook radioactief is.
- Het wordt beschouwd als een generator van deeltjes met lage energie, bekend als bètastraling.
- Wanneer er gevallen zijn geweest van consumptie van getritieerd water, is waargenomen dat de halfwaardetijd in het lichaam tussen 2,4 en 18 dagen blijft en vervolgens wordt uitgescheiden..
Onder de toepassingen van tritium vallen de processen op die verband houden met nucleaire reacties. Hieronder vindt u een lijst met de belangrijkste toepassingen:
- Op het gebied van radioluminescentie wordt tritium gebruikt om instrumenten te produceren die verlichting mogelijk maken, vooral 's nachts, in verschillende apparaten voor commercieel gebruik, zoals horloges, messen, vuurwapens, onder andere door middel van zelfvoeding..
- Op het gebied van de nucleaire chemie worden reacties van dit type gebruikt als energiebron bij de vervaardiging van nucleaire en thermonucleaire wapens, maar ook in combinatie met deuterium voor gecontroleerde kernfusieprocessen..
- Op het gebied van analytische chemie kan deze isotoop gebruikt worden bij het radioactieve labelingsproces, waarbij tritium in een specifieke soort of molecuul wordt geplaatst en kan worden opgevolgd voor onderzoeken die je erop wilt uitvoeren..
- In het geval van de biologische omgeving wordt tritium gebruikt als een tijdelijke tracer in oceanische processen, waardoor onderzoek kan worden gedaan naar de evolutie van de oceanen op aarde op fysisch, chemisch en zelfs biologisch gebied..
- Deze soort is onder meer gebruikt om een atoombatterij te vervaardigen om elektrische energie op te wekken..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.