Các tritium là tên đã được trao cho một trong những đồng vị của nguyên tố hóa học hydro, có biểu tượng thường được T hoặc 3 H, mặc dù nó cũng được gọi là hydro-3. Điều này được sử dụng rộng rãi trong một số lượng lớn các ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực hạt nhân.
Ngoài ra, vào những năm 1930, đồng vị này có nguồn gốc lần đầu tiên, bắt đầu từ vụ bắn phá các hạt năng lượng cao (gọi là deuteron) của một đồng vị khác của cùng một nguyên tố được gọi là deuterium, nhờ các nhà khoa học P. Harteck, ML Oliphant và E. Rutherford. .
Các nhà nghiên cứu này đã không thành công trong việc phân lập tritium mặc dù các thử nghiệm của họ đã mang lại kết quả cụ thể trong tay Cornog và Álvarez, lần lượt khám phá ra chất phóng xạ của chất này.
Trên hành tinh này, việc sản xuất triti trong tự nhiên là cực kỳ hiếm, chỉ bắt nguồn từ một tỷ lệ nhỏ đến mức chúng được coi là dấu vết thông qua các tương tác của khí quyển với bức xạ vũ trụ.
Kết cấu
Khi nói về cấu trúc của triti, điều đầu tiên cần lưu ý là hạt nhân của nó, có hai neutron và một proton, mang lại cho nó khối lượng lớn hơn ba lần so với hydro thông thường.
Đồng vị này có các đặc tính vật lý và hóa học giúp phân biệt nó với các đồng vị khác có nguồn gốc từ hydro, mặc dù chúng có những điểm tương đồng về cấu trúc.
Ngoài việc có trọng lượng hoặc khối lượng nguyên tử khoảng 3 g, chất này còn thể hiện tính phóng xạ, các đặc điểm động học của nó cho thấy chu kỳ bán rã xấp xỉ 12,3 năm.
Hình ảnh trên so sánh cấu trúc của ba đồng vị đã biết của hydro, được gọi là protium (loài phong phú nhất), deuterium và triti.
Đặc điểm cấu trúc của triti cho phép nó cùng tồn tại với hydro và đơteri trong nước có nguồn gốc từ tự nhiên, mà việc sản sinh ra chúng có thể là do sự tương tác xảy ra giữa bức xạ vũ trụ và nitơ có nguồn gốc khí quyển.
Theo nghĩa này, trong nước có nguồn gốc tự nhiên, chất này có mặt theo tỷ lệ 10-18 so với hydro thông thường; có nghĩa là, một sự phong phú không đáng kể mà chỉ có thể được nhận ra là dấu vết.
Một số sự thật về tritium
Nhiều cách sản xuất tritium khác nhau đã được nghiên cứu và sử dụng do tính chất phóng xạ và tiết kiệm năng lượng của nó được quan tâm khoa học cao.
Do đó, phương trình sau đây cho thấy phản ứng tổng quát mà đồng vị này được tạo ra, từ sự bắn phá các nguyên tử đơteri bằng các deuteron năng lượng cao:
D + D → T + H
Tương tự như vậy, nó có thể được thực hiện như một phản ứng tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt thông qua một quá trình gọi là kích hoạt nơtron của một số nguyên tố (chẳng hạn như liti hoặc bo), và tùy thuộc vào nguyên tố đang được xử lý.
Ngoài các phương pháp này, hiếm khi có thể thu được triti từ quá trình phân hạch hạt nhân, bao gồm sự phân chia hạt nhân của một nguyên tử được coi là nặng (trong trường hợp này là đồng vị của uranium hoặc plutonium) để thu được hai hoặc nhiều hạt nhân nhỏ hơn kích thước, tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ.
Trong trường hợp này, việc thu được triti xảy ra như một sản phẩm phụ hoặc sản phẩm phụ, nhưng nó không phải là mục đích của cơ chế này.
Ngoại trừ quy trình đã được mô tả trước đây, tất cả các quy trình sản xuất của loài đồng vị này đều được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, trong đó các điều kiện của mỗi phản ứng được kiểm soát.
Tính chất
- Tạo ra một lượng năng lượng rất lớn khi nó bắt nguồn từ đơteri.
- Nó có tính chất phóng xạ, tiếp tục khơi dậy sự quan tâm của giới khoa học đối với nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân.
- Đồng vị này được biểu diễn dưới dạng phân tử của nó là T 2 hoặc 3 H 2 , có khối lượng phân tử khoảng 6 g.
- Tương tự như protium và deuterium, chất này rất khó giam giữ.
- Khi loài này kết hợp với oxy, nó tạo ra một oxit (đại diện là T 2 O) ở trong pha lỏng và thường được gọi là nước siêu nặng.
- Nó có thể phản ứng tổng hợp với các loài ánh sáng khác dễ dàng hơn so với hydro thông thường.
- Nó gây nguy hiểm cho môi trường nếu nó được sử dụng một cách ồ ạt, đặc biệt là trong các phản ứng của quá trình nhiệt hạch.
- Nó có thể tạo với oxy một chất khác được gọi là nước bán nặng (đại diện là HTO), cũng có tính phóng xạ.
- Nó được coi là máy phát ra các hạt năng lượng thấp, được gọi là bức xạ beta.
- Khi đã có trường hợp tiêu thụ nước tritiated, người ta quan sát thấy thời gian bán hủy của nó trong cơ thể vẫn trong khoảng từ 2,4 đến 18 ngày, sau đó sẽ được đào thải ra ngoài.
Các ứng dụng
Trong số các ứng dụng của triti, các quá trình liên quan đến phản ứng kiểu hạt nhân là nổi bật. Dưới đây là danh sách các công dụng quan trọng nhất của nó:
- Trong lĩnh vực phát quang phóng xạ, tritium được sử dụng để sản xuất các dụng cụ cho phép chiếu sáng, đặc biệt là vào ban đêm, trong các thiết bị khác nhau cho mục đích thương mại như đồng hồ, dao, súng cầm tay, trong số những thiết bị khác, thông qua việc tự ăn.
- Trong lĩnh vực hóa học hạt nhân, các phản ứng kiểu này được sử dụng làm nguồn năng lượng trong sản xuất vũ khí hạt nhân và nhiệt hạch, cũng như được sử dụng kết hợp với đơteri cho các quá trình tổng hợp hạt nhân có kiểm soát.
- Trong lĩnh vực hóa học phân tích, đồng vị này có thể được sử dụng trong quá trình dán nhãn phóng xạ, trong đó triti được đặt trong một loài hoặc phân tử cụ thể và nó có thể được theo dõi cho các nghiên cứu mà nó muốn thực hiện.
- Trong môi trường sinh học, triti được sử dụng làm chất đánh dấu nhất thời trong các quá trình đại dương, cho phép điều tra sự tiến hóa của các đại dương trên Trái đất trong các lĩnh vực vật lý, hóa học và thậm chí cả sinh học.
- Trong số các ứng dụng khác, loài này đã được sử dụng để sản xuất pin nguyên tử nhằm sản xuất năng lượng điện.
Người giới thiệu
- Britannica, E. (nd). Tritium. Phục hồi từ britannica.com
- PubChem. (sf). Tritium. Lấy từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (sf). Đơteri. Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Hóa học, ấn bản lần thứ chín. Mexico: McGraw-Hill.
- Vasaru, G. (1993). Tách đồng vị tritium. Lấy từ books.google.co.ve