For nylig troede folk at atomet erhelt udelelig partikel. Senere blev det klart, at det består af en kerne og elektroner, der drejer rundt om det. Samtidig blev den centrale del igen betragtet som udelelig og integreret. I dag ved vi, at det består af protoner og neutroner. Desuden kan det samme stof, afhængigt af antallet af sidstnævnte, have flere isotoper. Så, tritium - hvad er det? Hvad er dette stof, hvordan man får det og bruger det?
Tritium - hvad er det?
Водород - самое простое вещество в природе.Hvis vi taler om dens mest almindelige form, som vil blive diskuteret mere detaljeret nedenfor, består dens atom kun af en proton og en elektron. Det kan dog acceptere "ekstra" partikler, som noget ændrer dens egenskaber. Så består tritiumkernen af en proton og to neutroner. Og hvis protium, det vil sige den enkleste form for hydrogen er det mest almindelige element i universet, så kan man ikke sige det samme om sin "forbedrede" version - i naturen findes den i ubetydelige mængder.
Hydrogenisotopen tritium (navnet kommer fradet græske ord for "tredje") blev opdaget i 1934 af Rutherford, Oliphant og Hartek. Og faktisk forsøgte de at finde ham meget længe og hårdt. Umiddelbart efter opdagelsen af deuterium og tunge vand i 1932 begyndte forskere at søge efter denne isotop ved at øge følsomheden af spektralanalyse i undersøgelsen af almindeligt hydrogen. Men på trods af alt var deres forsøg forgæves - selv i de mest koncentrerede prøver kunne de ikke engang få et antydning af forekomsten af et stof, der simpelthen måtte eksistere. Men i sidste ende blev søgningen stadig kronet med succes - Oliphant syntetiserede elementet ved hjælp af tunge vand i Rutherfords laboratorium.
Kort sagt er definitionen af tritium som følger: En radioaktiv isotop af hydrogen, hvis kernen består af en proton og to neutroner. Så hvad er der kendt om ham?
Om hydrogenisotoper
Det første element i det periodiske tabel erpå samme tid mest almindelige i universet. I naturen findes den i form af en af sine tre isotoper: protium, deuterium eller tritium. Kernen fra den første består af en proton, som gav den et navn. Af den måde er dette det eneste stabile element, der ikke har neutroner. Den næste i serien af hydrogenisotoper er deuterium. Kernen af dets atom består af en proton og en neutron, og navnet går tilbage til det græske ord "andet".
Selv tyngre isotoper af hydrogen med massetal fra 4 til 7 blev opnået i laboratoriet. Deres halveringstid er begrænset til fraktioner af sekunder.
egenskaber
Атомная масса трития составляет примерно 3,02 а.e. m. Ved sine fysiske egenskaber er dette stof næsten ikke andet end almindeligt hydrogen, det vil sige under normale forhold, at det er en let gas uden farve, smag og lugt og har en høj varmeledningsevne. Ved en temperatur på ca. -250 grader Celsius bliver den en lys og flydende farveløs væske. Den rækkevidde, inden for hvilken den er i denne aggregerende tilstand, er ret snæver. Smeltepunktet er ca. 259 grader Celsius, under hvilket hydrogen bliver en snelignende masse. Desuden er dette element ret opløseligt i nogle metaller.
Der er dog også nogle forskelle i egenskaber.For det første er den tredje isotop mindre reaktiv, og for det andet er tritium radioaktivt og derfor ustabilt. Halveringstiden er lidt over 12 år. I radiolysiseprocessen bliver den til en tredje isotop af helium med emission af et elektron og en antineutrino.
Kom
I naturen er tritium indeholdt i mindremængder og dannes ofte i den øvre atmosfære under sammenstødet af kosmiske partikler og for eksempel nitrogenatomer. Der er imidlertid også en industriel metode til fremstilling af dette element ved bestråling af lithium-6 med neutroner i nukleare reaktorer.
Syntese af tritium i et volumen på ca. 1 kg koster omkring $ 30 millioner.
anvendelse af
Så vi lærte lidt mere om tritium - hvaddet er dets egenskaber. Men hvorfor er det nødvendigt? Lad os finde ud af det lidt nedenfor. Ifølge nogle data er den verdensomspændende efterspørgsel efter tritium ca. 500 gram om året, og ca. 7 kg bruges til militære behov.
Ifølge det amerikanske forskningsinstitutenergi og miljø, fra 1955 til 1996 producerede De Forenede Stater 2,2 centere superheavy brint. Og for 2003 var det samlede lager af dette element ca. 18 kg. Hvad bruges de til?
Først kræves tritium for at opretholdekæmpeevne for nukleare våben, som som bekendt stadig besidder nogle lande. For det andet kan termonuklear energiteknik ikke undvære det. Tritium bruges også i en del videnskabelig forskning, for eksempel i geologi dateres naturlige farvande med dets hjælp. Et andet formål er at tænde urets baggrundsbelysning. Derudover er der i øjeblikket eksperimenter i gang med at skabe radioisotopgeneratorer med lav effekt, for eksempel til at drive autonome sensorer. Det forventes, at deres levetid i dette tilfælde vil være omkring 20 år. Omkostningerne ved en sådan generator vil være omkring tusind dollars.
Der er også nøglekæder med en lille mængde af tritium inde som originale souvenirs. De afgiver en glød og ser ganske eksotiske ud, især hvis du kender til det indre indhold.
fare
Tritium er radioaktivt, det er det, der forklarerdel af dens egenskaber og anvendelser. Dens halveringstid er ca. 12 år, mens helium-3 dannes med emission af antineutrino og en elektron. I processen med denne reaktion frigøres 18,59 kW energi, og beta-partikler fordeles i luften. Det kan virke underligt for lægmanden, at der bruges en radioaktiv isotop, f.eks. Til baggrundsbelysningen i et ur, fordi det kan være farligt, ikke? Faktisk truer tritium næppe menneskers sundhed med noget, da beta-partikler i processen med dets forfald spredes over maksimalt 6 millimeter og ikke kan overvinde de enkleste hindringer. Dette betyder dog ikke, at det er helt sikkert at arbejde med det - indtagelse med mad, luft eller absorption gennem huden kan føre til problemer. Selv om det i de fleste tilfælde let og hurtigt fjernes, er det ikke altid tilfældet. Så, tritium - hvad er det med hensyn til strålingsfare?
Beskyttelsesforanstaltninger
På trods af det faktum, at den lave energi til nedbrydning af tritiumtillader ikke stråling at sprede sig alvorligt, så betapartikler ikke engang kan trænge ind i huden, ikke forsømmer dit helbred. Når du arbejder med denne isotop, kan du naturligvis ikke bruge en strålebeskyttelsesdragt, men grundlæggende regler, såsom lukket tøj og kirurgiske handsker, skal overholdes. Da tritium er den største fare ved indtagelse, er det vigtigt at undertrykke aktiviteter, der ville gøre det muligt. Ellers intet at bekymre sig om.
Hvis han alligevel indgik et stort antalkropsvæv, akut eller kronisk strålingssyge kan udvikle sig afhængigt af eksponeringens varighed, dosis og hyppighed. I nogle tilfælde helbredes denne lidelse med succes, men med omfattende læsioner er et dødeligt resultat muligt.
Enhver normal organisme indeholder spor af tritium,selvom de er absolut ubetydelige og næppe påvirker baggrundstråling. For elskere af ure med lysende hænder er niveauet flere gange højere, selvom det stadig betragtes som sikkert.
Super tungt vand
Tritium kan ligesom almindeligt brint dannesnye stoffer. Især er det inkluderet i det såkaldte superheavy (superheavy) vandmolekyle. Egenskaberne ved dette stof er ikke alt for forskellige fra dem, der er velkendte for alle H2OM.På trods af det faktum, at tritiumvand også kan deltage i stofskiftet, er det ret giftigt og udskilles inden for ti dage, hvor væv kan modtage en ret høj grad af stråling. Og selvom dette stof i sig selv er mindre farligt, er det mere farligt på grund af den periode, hvori det er i kroppen.
