Tritium on nimi, joka on annettu yksi vedyn alkuainetta, jonka symboli on tavallisesti T tai 3 H, vaikka se on myös kutsutaan vety-3. Tätä käytetään laajasti lukuisissa sovelluksissa, erityisesti ydinalalla.
Samoin 1930-luvulla tämä isotooppi sai alkunsa ensimmäistä kertaa alkaen pommituksesta saman energialähteen, nimeltään deuterium, toisen isotoopin (kutsutaan deuteroneiksi) korkean energian hiukkasilla, tutkijoiden P. Harteckin, ML Oliphantin ja E. Rutherfordin ansiosta..
Nämä tutkijat epäonnistuivat tritiumin eristämisessä huolimatta kokeistaan, jotka antoivat konkreettisia tuloksia Cornogin ja Álvarezin käsissä, ja löysivät puolestaan tämän aineen radioaktiiviset ominaisuudet.
Tällä planeetalla tritiumin tuotanto on luonteeltaan erittäin harvinaista, ja se on peräisin vain niin pienistä osista, että sitä pidetään jälkeinä ilmakehän vuorovaikutuksessa kosmisen säteilyn kanssa.
Rakenne
Tritiumin rakenteesta puhuttaessa on ensin huomioitava sen ydin, jossa on kaksi neutronia ja yksi protoni, mikä antaa sille massan, joka on kolme kertaa suurempi kuin tavallisen vedyn.
Tällä isotoopilla on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, jotka erottavat sen muista vedystä johdetuista isotooppilajeista niiden rakenteellisista yhtäläisyyksistä huolimatta.
Sen lisäksi, että sillä on atomipaino tai massa noin 3 g, sillä on myös radioaktiivisuutta, jonka kineettisten ominaisuuksien puoliintumisaika on noin 12,3 vuotta.
Yläkuva vertaa kolmen tunnetun vedyn isotoopin, nimeltään protium (yleisin laji), deuteriumin ja tritiumin, rakenteita.
Tritiumin rakenteelliset ominaisuudet antavat sille mahdollisuuden toimia rinnakkain luonnosta peräisin olevan veden ja deuteriumin kanssa vedessä, jonka tuottaminen johtuu mahdollisesti kosmisen säteilyn ja ilmakehästä peräisin olevan typen välisestä vuorovaikutuksesta.
Tässä mielessä, veden luonnollista alkuperää tämä aine on läsnä osuutena, joka on 10 -18 suhteessa tavallisten vety; toisin sanoen merkityksetön runsaus, joka voidaan tunnistaa vain jälkiksi.
Joitakin faktoja tritiumista
Erilaisia tritiumin tuotantotapoja on tutkittu ja käytetty sen korkean tieteellisen kiinnostuksen vuoksi sen radioaktiivisiin ja energiatehokkaisiin ominaisuuksiin.
Siten seuraava yhtälö osoittaa yleisen reaktion, jolla tämä isotooppi tuotetaan, deuteriumatomien pommittamisesta korkeaenergisilla deuteroneilla:
D + D → T + H
Samoin se voidaan suorittaa eksotermisenä tai endotermisenä reaktiona prosessin kautta, jota kutsutaan tiettyjen elementtien (kuten litium tai boori) neutroniaktivaatioksi, ja riippuen hoidettavasta elementistä.
Näiden menetelmien lisäksi tritiumia voidaan harvoin saada ydinfissiosta, joka koostuu raskaana pidetyn atomin ytimen jakautumisesta (tässä tapauksessa uraanin tai plutoniumin isotoopeista), jotta saadaan kaksi tai useampia pienempiä ytimiä koko, tuottaa valtavia määriä energiaa.
Tässä tapauksessa tritiumin saaminen tapahtuu sivutuotteena tai sivutuotteena, mutta se ei ole tämän mekanismin tarkoitus.
Lukuun ottamatta aikaisemmin kuvattua prosessia, kaikki nämä isotooppisten lajien tuotantoprosessit suoritetaan ydinreaktoreissa, joissa kunkin reaktion olosuhteet säädetään.
ominaisuudet
- Tuottaa valtavan määrän energiaa, kun se on peräisin deuteriumista.
- Sillä on radioaktiivisuusominaisuuksia, mikä herättää edelleen tieteellistä kiinnostusta ydinfuusion tutkimukseen.
- Tämä isotooppi on esitetty sen molekyyli- muodossa T 2 tai 3 H 2, jonka molekyylipaino on noin 6 g.
- Kuten protiumissa ja deuteriumissa, tätä ainetta on vaikea rajoittaa.
- Kun tämä laji yhdistyy hapen kanssa, se tuottaa oksidia (edustaa T 2 O), joka on nestemäisessä faasissa ja tunnetaan yleisesti erittäin raskaana vedena.
- Se kykenee fuusioitumaan muiden kevyiden lajien kanssa helpommin kuin tavallinen vety.
- Se aiheuttaa vaaraa ympäristölle, jos sitä käytetään massiivisesti, etenkin fuusioprosessien reaktioissa.
- Se voi muodostaa hapen kanssa toisen aineen, jota kutsutaan puoliksi heikoksi vedeksi (edustama nimellä HTO), joka on myös radioaktiivinen.
- Sitä pidetään alhaisen energian hiukkasten generaattorina, joka tunnetaan nimellä beeta-säteily.
- Kun on trititioitua vettä kulunut, on havaittu, että sen puoliintumisaika kehossa on 2,4-18 vuorokautta ja erittyy myöhemmin.
Sovellukset
Tritiumin sovelluksista erottuu ydintyyppisiin reaktioihin liittyvät prosessit. Alla on luettelo sen tärkeimmistä käyttötarkoituksista:
- Radioluminesenssin alueella tritiumia käytetään sellaisten välineiden tuottamiseen, jotka mahdollistavat valaistuksen, erityisesti yöllä, kaupallisiin tarkoituksiin käytettävissä erilaisissa laitteissa, kuten kellot, veitset, ampuma-aseet, mm. Itse syöttämällä.
- Ydinkemian alalla tämäntyyppisiä reaktioita käytetään energialähteenä ydinaseiden ja lämpöydinaseiden valmistuksessa, samoin kuin niitä käytetään yhdessä deuteriumin kanssa hallituissa ydinfuusioprosesseissa.
- Analyyttisen kemian alueella tätä isotooppia voidaan käyttää radioaktiivisessa leimausprosessissa, jossa tritium sijoitetaan tiettyyn lajiin tai molekyyliin ja jota voidaan seurata tutkimuksille, jotka on toivottavaa suorittaa.
- Biologisen väliaineen tapauksessa tritiumia käytetään ohimenevänä merkkiaineena valtamerellisissä prosesseissa, mikä mahdollistaa valtamerten evoluution tutkimisen Maapallolla fyysisellä, kemiallisella ja jopa biologisella kentällä.
- Tätä lajia on käytetty muun muassa atomipariston valmistukseen sähköenergian tuottamiseksi.
Viitteet
- Britannica, E. (toinen). Tritiumia. Palautettu osoitteesta britannica.com
- Pubchem. (SF). Tritiumia. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (SF). Deuterium. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
- Vasaru, G. (1993). Tritiumisotooppien erottelu. Saatu osoitteesta books.google.co.ve