Tritiumrakenne, ominaisuudet ja käyttötavat



tritium on nimi, joka on annettu yhdelle vedyn kemiallisen elementin isotoopeista, jonka symboli on tavallisesti T tai 3H, vaikka sitä kutsutaan myös vety-3: ksi. Tätä käytetään laajalti useissa sovelluksissa, erityisesti ydinalalla.

Myös 1930-luvulla tämä isotooppi syntyi ensimmäistä kertaa alkaen saman elementin, deuteriumin, toisen isotoopin pommituksesta, jonka suurenergiset hiukkaset (deuteronit) ovat tiedemiehet P. Harteck, M. L. Oliphant ja E. Rutherford..

Nämä tutkijat eivät onnistuneet tritiumin eristämisessä kokeistaan ​​huolimatta, mikä tuotti konkreettisia tuloksia Cornogin ja Alvarezin käsissä ja löysi puolestaan ​​tämän aineen radioaktiiviset ominaisuudet..

Tällä planeetalla tritiumin tuotanto on luonteeltaan erittäin harvinaista, ja se on peräisin vain pienistä osuuksista, joita jälkiä tarkastellaan ilmakehän vuorovaikutuksessa kosmisen säteilyn kanssa..

indeksi

  • 1 Rakenne
    • 1.1 Tiettyjä tietoja tritiumista
  • 2 Ominaisuudet
  • 3 Käyttö
  • 4 Viitteet

rakenne

Kun puhumme tritiumin rakenteesta, ensimmäinen asia, joka tulisi huomata, on sen ydin, jolla on kaksi neutronia ja yksi protoni, joka antaa sille massan kolme kertaa suurempi kuin tavallisen vedyn..

Tässä isotoopissa on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, jotka erottavat sen muista isotooppilajeista vedystä, vaikka ne ovat rakenteellisia samankaltaisuuksia.

Sen lisäksi, että aineen atomipaino tai -massa on noin 3 g, tämä aine ilmentää radioaktiivisuutta, jonka kineettisten ominaisuuksien puoliintumisaika on noin 12,3 vuotta..

Ylemmässä kuvassa verrataan kolmen tunnetun vedyn isotoopin rakenteita, joita kutsutaan protiumiksi (kaikkein runsaimmiksi lajeiksi), deuteriumiksi ja tritiumiksi..

Tritiumin rakenteelliset ominaisuudet mahdollistavat sen, että niillä voi esiintyä vedestä ja luonnosta peräisin olevasta deuteriumista, jonka tuotanto johtuu mahdollisesti kosmisen säteilyn ja ilmakehän alkuperän välisestä vuorovaikutuksesta..

Tässä mielessä tämä aine on läsnä luonnollisessa alkuperässä olevassa vedessä, joka on 10%-18 suhteessa tavalliseen vetyyn; eli pieni määrä, joka voidaan tunnistaa vain jälkeinä.

Jotkut tiedot tritiumista

Useita tapoja valmistaa tritiumia on tutkittu ja niitä on käytetty niiden korkean tieteellisen kiinnostuksen vuoksi, joka johtuu radioaktiivisista ominaisuuksista ja niiden energiankulutuksesta..

Näin ollen seuraava yhtälö esittää yleistä reaktiota, jolla tämä isotooppi tuotetaan, deuteriumatomien pommituksesta korkean energian deuteronien kanssa:

D + D → T + H

Samoin se voidaan suorittaa eksotermisenä tai endotermisenä reaktiona tiettyjen elementtien (kuten litiumin tai boorin) neutroniaktivoinnin prosessina ja riippuen hoidettavasta elementistä.

Näiden menetelmien lisäksi tritiumia voidaan harvoin saada ydinfissiosta, joka koostuu raskaan (tässä tapauksessa uraanin tai plutoniumin isotooppien) atomin ytimen jakamisesta kahden tai useamman pienen ytimen saamiseksi. koon ja tuottaa valtavia määriä energiaa.

Tällöin tritiumin saaminen annetaan vakuustuotteena tai sivutuotteena, mutta se ei ole tämän mekanismin tarkoitus.

Edellä kuvattua menetelmää lukuun ottamatta kaikki nämä tämän isotooppilajin tuotantoprosessit suoritetaan ydinreaktoreissa, joissa kunkin reaktion olosuhteet hallitaan.

ominaisuudet

- Se tuottaa valtavan määrän energiaa, kun se on peräisin deuteriumista.

- Esittää radioaktiivisuuden ominaisuuksia, jotka herättävät edelleen tieteellistä kiinnostusta ydinfuusiotutkimukseen.

- Tämä isotooppi on esitetty molekyylimuodossaan T2 tai 3H2, jonka molekyylipaino on noin 6 g.

- Samalla tavoin kuin protium ja deuterium, tällä aineella on vaikeuksia rajoittaa.

- Kun tämä laji yhdistetään hapen kanssa, syntyy oksidi (edustettuna nimellä T2O), joka on nestefaasissa ja joka tunnetaan yleisesti nimellä superheavy vesi.

- Se kykenee kokemaan fuusion muiden kevyiden lajien kanssa helpommin kuin tavallinen vety.

- Se aiheuttaa vaaraa ympäristölle, jos sitä käytetään massiivisesti, erityisesti fuusioprosessien reaktioissa.

- Se voi muodostaa hapella toisen aineen, jota kutsutaan puoliläpäiseväksi vedeksi (edustettuna HTO: na), joka on myös radioaktiivinen.

- Sitä pidetään pienenergisten hiukkasten generaattorina, joka tunnetaan beta-säteilynä.

- Kun on tapahtunut tritioidun vedenkulutuksen tapauksia, on havaittu, että niiden keskimääräinen elinikä elimistössä säilyy 2,4–18 vuorokaudessa ja erittyy myöhemmin.

sovellukset

Tritiumin käyttökohteina ovat ydinreaktioihin liittyvät prosessit. Seuraavassa on luettelo tärkeimmistä käyttötarkoituksista:

- Radioluminesenssin alueella tritiumia käytetään sellaisten instrumenttien tuottamiseen, jotka mahdollistavat valaistuksen, erityisesti yöllä, erilaisissa kaupallisessa käytössä olevissa laitteissa, kuten kelloissa, veitsissä, ampuma-aseissa, itsesyöttämällä.

- Ydinkemian alalla tämän tyyppisiä reaktioita käytetään energianlähteenä ydin- ja ydinaseiden valmistuksessa, ja niitä käytetään yhdessä deuteriumin kanssa ydinfuusioprosesseissa, joita valvotaan.

- Analyyttisen kemian alalla tätä isotooppia voidaan käyttää radioaktiivisessa leimausprosessissa, jossa tritium sijoitetaan tiettyyn lajiin tai molekyyliin, ja sitä voidaan seurata tutkimuksissa, joita haluat käyttää tällä tavalla..

- Biologisen väliaineen tapauksessa tritiumia käytetään transienttityypin merkkiaineena valtameren prosesseissa, mikä mahdollistaa valtamerien kehittymisen tutkinnan maan päällä fyysisissä, kemiallisissa ja jopa biologisissa kentissä.

- Muiden sovellusten joukossa tätä lajia on käytetty atomiakun valmistukseen sähköenergian tuottamiseksi.

viittaukset

  1. Britannica, E. (s.f.). Tritiumia. Palautettu britannica.comista
  2. Pubchem. (N.D.). Tritiumia. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (N.D.). Deuterium. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
  4. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
  5. Vasaru, G. (1993). Tritium-isotooppierotus. Haettu osoitteesta books.google.co.ve