Tritium je název, který byl dán k jednomu z izotopů vodíku chemického prvku, jehož symbol obvykle T nebo 3 H, i když je také nazýván vodík-3. To je široce používáno ve velkém počtu aplikací, zejména v jaderné oblasti.
Podobně ve třicátých letech tento izotop vznikl poprvé, počínaje bombardováním vysokoenergetickými částicemi (nazývanými deuterony) jiného izotopu stejného prvku zvaného deuterium, díky vědcům P. Harteckovi, ML Oliphantovi a E. Rutherfordovi.
Tito vědci nebyli úspěšní v izolaci tritia navzdory svým testům, které přinesly konkrétní výsledky v rukou Cornog a Álvareza a objevily radioaktivní vlastnosti této látky.
Na této planetě je výroba tritia v přírodě extrémně vzácná a vzniká pouze v tak malých rozměrech, že jsou považovány za stopy atmosférickými interakcemi s kosmickým zářením.
Struktura
Když mluvíme o struktuře tritia, první věcí, kterou si musíme všimnout, je jeho jádro, které má dva neutrony a jeden proton, což mu dává hmotu třikrát větší než obyčejný vodík.
Tento izotop má fyzikální a chemické vlastnosti, které jej odlišují od ostatních izotopů odvozených od vodíku, a to i přes jejich strukturální podobnosti.
Kromě toho, že má atomovou hmotnost nebo hmotnost přibližně 3 g, vykazuje tato látka radioaktivitu, jejíž kinetické vlastnosti vykazují poločas přibližně 12,3 roku.
Horní obrázek porovnává struktury tří známých izotopů vodíku, které se nazývají protium (nejhojnější druh), deuterium a tritium.
Strukturální vlastnosti tritia mu umožňují koexistovat s vodíkem a deuteriem ve vodě, která pochází z přírody, jejíž produkce je pravděpodobně důsledkem interakce mezi kosmickým zářením a dusíkem atmosférického původu.
V tomto smyslu je ve vodě přírodního původu tato látka přítomna v poměru 10 až 18 ve vztahu k běžnému vodíku; to znamená, zanedbatelná hojnost, kterou lze rozpoznat pouze jako stopy.
Nějaká fakta o tritiu
Byly zkoumány a používány různé způsoby výroby tritia z důvodu vysokého vědeckého zájmu o jeho radioaktivní a energeticky účinné vlastnosti.
Následující rovnice tedy ukazuje obecnou reakci, kterou je tento izotop produkován, z bombardování atomů deuteria vysokoenergetickými deuterony:
D + D → T + H
Podobně může být prováděna jako exotermická nebo endotermická reakce procesem nazývaným neutronová aktivace určitých prvků (jako je lithium nebo bor), a v závislosti na prvku, který je ošetřován.
Kromě těchto metod lze tritium zřídkakdy získat z jaderného štěpení, které spočívá v rozdělení jádra atomu považovaného za těžký (v tomto případě izotopy uranu nebo plutonia) za účelem získání dvou nebo více jader menších velikost, produkující obrovské množství energie.
V tomto případě se získávání tritia vyskytuje jako vedlejší produkt nebo vedlejší produkt, není to však účel tohoto mechanismu.
S výjimkou výše popsaného postupu se všechny tyto produkční procesy tohoto izotopického druhu provádějí v jaderných reaktorech, ve kterých jsou kontrolovány podmínky každé reakce.
Vlastnosti
- Produkuje obrovské množství energie, když pochází z deuteria.
- Má vlastnosti radioaktivity, což stále vzbuzuje vědecký zájem o výzkum jaderné syntézy.
- Tento izotop je znázorněna ve své molekulární formě jako T 2 nebo 3 H 2, jehož molekulová hmotnost je asi 6 g.
- Podobně jako protium a deuterium se tato látka obtížně omezuje.
- Když se tento druh kombinuje s kyslíkem, vytváří oxid (představovaný jako T 2 O), který je v kapalné fázi a je běžně známý jako super těžká voda.
- Je schopen snáze fúzovat s jinými lehkými druhy, než je tomu u běžného vodíku.
- Představuje nebezpečí pro životní prostředí, pokud je používáno masivně, zejména při reakcích fúzních procesů.
- Může tvořit s kyslíkem další látku známou jako těžká voda polosuper (představovaná jako HTO), která je také radioaktivní.
- Je považován za generátor částic s nízkou energií, známých jako beta záření.
- Pokud se vyskytly případy konzumace tritiované vody, bylo zjištěno, že její poločas v těle zůstává v rozmezí 2,4 až 18 dnů a je následně vylučován.
Aplikace
Mezi aplikace tritia vynikají procesy související s reakcemi jaderného typu. Níže je uveden seznam nejdůležitějších použití:
- V oblasti radioluminiscence se tritium používá k výrobě nástrojů, které umožňují osvětlení, zejména v noci, v různých zařízeních pro komerční použití, jako jsou hodinky, nože, střelné zbraně, mimo jiné pomocí samočinného napájení.
- V oblasti jaderné chemie se reakce tohoto typu používají jako zdroj energie při výrobě jaderných a termonukleárních zbraní a používají se v kombinaci s deuteriem pro řízené procesy jaderné fúze.
- V oblasti analytické chemie může být tento izotop použit v procesu radioaktivního značení, kde je tritium umístěno do konkrétního druhu nebo molekuly a může být sledováno pro studie, které je žádoucí provést.
- V případě biologického média se tritium používá jako přechodný indikátor v oceánských procesech, což umožňuje zkoumat vývoj oceánů na Zemi ve fyzikálních, chemických a dokonce biologických polích.
- Mimo jiné se tento druh používá k výrobě atomové baterie za účelem výroby elektrické energie.
Reference
- Britannica, E. (nd). Tritium. Obnoveno z britannica.com
- PubChem. (sf). Tritium. Citováno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (sf). Deuterium. Obnoveno z en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chemie, deváté vydání. Mexiko: McGraw-Hill.
- Vasaru, G. (1993). Separace izotopů tritia. Získáno z books.google.co.ve