Gần đây, mọi người tin rằng một nguyên tử là một hạt không thể tách rời. Sau đó, nó trở nên rõ ràng rằng nó bao gồm một hạt nhân và các electron quay xung quanh nó. Đồng thời, phần trung tâm một lần nữa được coi là không thể chia cắt và tách rời. Ngày nay chúng ta biết rằng nó bao gồm các proton và neutron. Hơn nữa, tùy thuộc vào số lượng sau này, cùng một chất có thể có một số đồng vị. Vậy triti - nó là gì? Chất này là gì, làm thế nào để có được và sử dụng nó?
Tritium - nó là gì?
Hydrogen là chất đơn giản nhất trong tự nhiên. Nếu chúng ta nói về dạng phổ biến nhất của nó, sẽ được thảo luận chi tiết hơn dưới đây, thì nguyên tử của nó chỉ bao gồm một proton và một electron. Tuy nhiên, nó cũng có thể lấy các hạt "phụ", phần nào thay đổi tính chất của nó. Vì vậy, hạt nhân triti bao gồm một proton và hai neutron. Và nếu protium, nghĩa là dạng hydro đơn giản nhất, là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, thì bạn có thể nói về phiên bản "cải tiến" của nó - nó xuất hiện trong tự nhiên với số lượng nhỏ.
Đồng vị triti hydro (tên gọi xuất phát từ tiếng Hy Lạp "thứ ba") được phát hiện vào năm 1934 bởi Rutherford, Olyphant và Hartek. Và trên thực tế, họ đã cố gắng tìm anh trong một thời gian rất dài và vất vả. Ngay sau khi phát hiện ra deuterium và nước nặng vào năm 1932, các nhà khoa học bắt đầu tìm kiếm đồng vị này bằng cách tăng độ nhạy của phân tích quang phổ trong nghiên cứu về hydro thông thường. Tuy nhiên, bất chấp tất cả, những nỗ lực của họ là vô ích - ngay cả trong những mẫu tập trung nhất, họ thậm chí không thể có được gợi ý về sự hiện diện của một chất đơn giản phải tồn tại. Nhưng cuối cùng, cuộc tìm kiếm vẫn thành công - Oliphant đã tổng hợp nguyên tố này bằng cách sử dụng nước nặng trong phòng thí nghiệm của Rutherford.
Nói tóm lại, định nghĩa của triti như sau: một đồng vị phóng xạ của hydro, lõi của nó bao gồm một proton và hai neutron. Vậy những gì được biết về anh ấy?
Về đồng vị hydro
Yếu tố đầu tiên của bảng tuần hoàn đồng thời là phổ biến nhất trong vũ trụ. Hơn nữa, trong tự nhiên, nó xuất hiện dưới dạng một trong ba đồng vị của nó: protium, deuterium hoặc triti. Hạt nhân đầu tiên bao gồm một proton, đặt tên của nó. Nhân tiện, đây là nguyên tố ổn định duy nhất không có neutron. Tiếp theo trong loạt các đồng vị hydro là deuterium. Hạt nhân của nguyên tử của nó bao gồm một proton và neutron, và tên này trở lại từ "thứ hai" trong tiếng Hy Lạp.
Ngay cả các đồng vị hydro nặng hơn với số khối từ 4 đến 7 cũng đã thu được trong phòng thí nghiệm. Thời gian bán hủy của chúng bị giới hạn ở các phân số của giây.
Các tính chất
Khối lượng nguyên tử của triti xấp xỉ 3, 02 a. E. m. Về đặc tính vật lý của nó, chất này hầu như không khác gì hydro thông thường, nghĩa là trong điều kiện bình thường, nó là một loại khí nhẹ không có màu, mùi vị và mùi và có tính dẫn nhiệt cao. Ở nhiệt độ khoảng -250 độ C, nó trở thành một chất lỏng không màu và chảy nhẹ. Phạm vi trong đó nó ở trong trạng thái kết tập này là khá hẹp. Điểm nóng chảy là khoảng 259 độ C, dưới đó hydro trở thành một khối giống như tuyết. Ngoài ra, nguyên tố này hòa tan khá tốt trong một số kim loại.
Tuy nhiên, có một số khác biệt về tài sản. Thứ nhất, đồng vị thứ ba có ít phản ứng hơn và thứ hai, triti là chất phóng xạ và do đó không ổn định. Thời gian bán hủy là hơn 12 năm một chút. Trong quá trình phân giải phóng xạ, nó biến thành đồng vị helium thứ ba với sự phát xạ của một electron và antineutrino.
Bắt
Trong tự nhiên, triti được chứa với số lượng không đáng kể và thường được hình thành trong bầu khí quyển phía trên trong sự va chạm của các hạt vũ trụ và, ví dụ, các nguyên tử nitơ. Tuy nhiên, cũng có một phương pháp công nghiệp để sản xuất nguyên tố này bằng cách chiếu xạ lithium-6 bằng neutron trong các lò phản ứng hạt nhân.
Việc tổng hợp triti trong khối lượng khoảng 1 kg có giá khoảng 30 triệu USD.
Sử dụng
Vì vậy, chúng tôi đã tìm hiểu thêm một chút về triti - nó là gì và tính chất của nó. Nhưng tại sao nó lại cần thiết? Hãy để bên dưới xem xét. Theo một số báo cáo, nhu cầu thương mại toàn cầu về triti là khoảng 500 gram mỗi năm và khoảng 7 kg được chi cho nhu cầu quân sự.
Theo Viện nghiên cứu năng lượng và môi trường Hoa Kỳ, 2, 2 cent hydro hydro siêu nặng được sản xuất tại Hoa Kỳ từ năm 1955 đến 1996. Và trong năm 2003, tổng trữ lượng của nguyên tố này là khoảng 18 kg. Chúng được dùng để làm gì?
Đầu tiên, triti là cần thiết để duy trì hiệu quả chiến đấu của vũ khí hạt nhân, mà như bạn biết, một số quốc gia vẫn sở hữu. Thứ hai, năng lượng nhiệt hạch không hoàn thành nếu không có nó. Still triti được sử dụng trong một số nghiên cứu khoa học, ví dụ, trong địa chất với sự giúp đỡ của nước ngày tự nhiên. Một mục đích khác là cung cấp năng lượng cho đèn nền đồng hồ. Ngoài ra, các thí nghiệm đang được tiến hành để tạo ra các máy phát đồng vị phóng xạ công suất cực thấp, ví dụ, để cung cấp năng lượng cho các cảm biến tự trị. Dự kiến trong trường hợp này, tuổi thọ của chúng sẽ là khoảng 20 năm. Chi phí của một máy phát điện như vậy sẽ vào khoảng một nghìn đô la.
Đồ trang sức với một lượng nhỏ triti bên trong cũng tồn tại như quà lưu niệm ban đầu. Chúng phát ra ánh sáng và trông khá kỳ lạ, đặc biệt nếu bạn biết về nội dung bên trong.
Nguy hiểm
Tritium là chất phóng xạ, điều này giải thích một phần tính chất và công dụng của nó. Thời gian bán hủy của nó là khoảng 12 năm, trong khi helium-3 được hình thành với sự phát xạ của antineutrino và một electron. Trong phản ứng này, 18, 59 kW năng lượng được giải phóng và các hạt beta lan truyền trong không khí. Có vẻ lạ đối với giáo dân rằng một đồng vị phóng xạ được sử dụng, để nói, để chiếu sáng một chiếc đồng hồ, bởi vì nó có thể nguy hiểm, phải không? Trên thực tế, triti hầu như không đe dọa sức khỏe con người với bất cứ điều gì, vì các hạt beta trong quá trình phân rã của nó lan rộng đến tối đa 6 mm và không thể vượt qua các chướng ngại vật đơn giản. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là làm việc với nó là an toàn tuyệt đối - bất kỳ việc nuốt phải thức ăn, không khí hoặc hấp thụ qua da đều có thể dẫn đến các vấn đề. Mặc dù trong hầu hết các trường hợp, nó dễ dàng và nhanh chóng được bài tiết, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Vì vậy, triti - nó là gì từ quan điểm của nguy cơ phóng xạ?
Biện pháp bảo vệ
Mặc dù thực tế là năng lượng phân rã thấp của triti không cho phép bức xạ lan rộng nghiêm trọng, do đó các hạt beta thậm chí không thể xâm nhập vào da, đừng bỏ bê sức khỏe của bạn. Khi làm việc với đồng vị này, tất nhiên, bạn không thể sử dụng bộ đồ bảo vệ bức xạ, nhưng phải tuân thủ các quy tắc cơ bản, như quần áo kín và găng tay phẫu thuật. Vì mối nguy hiểm chính của triti là khi ăn vào, điều quan trọng là phải dừng hoạt động mà điều này trở nên khả thi. Phần còn lại là không có gì phải lo lắng.
Tuy nhiên, nếu nó đã được hấp thụ với số lượng lớn vào các mô của cơ thể, bệnh phóng xạ cấp tính hoặc mãn tính có thể phát triển, tùy thuộc vào thời gian, liều lượng và mức độ thường xuyên tiếp xúc. Trong một số trường hợp, căn bệnh này được chữa khỏi thành công, nhưng với các tổn thương lan rộng, kết quả gây tử vong là có thể.
Trong bất kỳ cơ thể bình thường, có dấu vết của triti, mặc dù chúng hoàn toàn không đáng kể và hầu như không ảnh hưởng đến bức xạ nền. Vâng, đối với những người yêu thích đồng hồ có bàn tay phát sáng, mức độ của nó cao hơn nhiều lần, mặc dù nó vẫn được coi là an toàn.
