Tritijs ir vārds, kas ir dota vienam no ūdeņraža izotopiem ķīmiskā elementa, kura simbols parasti ir T vai 3 H, lai gan tas ir arī sauc par ūdeņraža-3. To plaši izmanto daudzās lietojumprogrammās, īpaši kodolenerģijas jomā.
Tāpat pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados šis izotops pirmo reizi radās, sākot ar bombardēšanu ar tāda paša elementa izotopu, ko sauc par deitēriju, augstas enerģijas daļiņām (sauktām par deuteroniem), pateicoties zinātniekiem P. Harteckam, L. L. Oliphant un E. Rutherford. .
Šiem pētniekiem neveiksmīgi izdalīja tritiju, neskatoties uz viņu testiem, kuri Kornogā un Álvarezs rokās deva konkrētus rezultātus, savukārt atklājot šīs vielas radioaktīvās īpašības.
Uz šīs planētas tritija ražošana ir ārkārtīgi reti sastopama un rodas tikai tik mazās daļās, ka atmosfēras mijiedarbībā ar kosmisko starojumu tās tiek uzskatītas par pēdām.
Uzbūve
Runājot par tritija struktūru, vispirms jāatzīmē tās kodols, kurā ir divi neitroni un viens protons, kas tam piešķir masu, kas ir trīs reizes lielāka nekā parastajam ūdeņradim.
Šim izotopam ir fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas atšķir to no citām izotopu sugām, kas iegūtas no ūdeņraža, neskatoties uz to strukturālo līdzību.
Papildus atommasai vai masai aptuveni 3 g, šai vielai ir radioaktivitāte, kuras kinētiskās īpašības parāda pussabrukšanas periodu aptuveni 12,3 gadus.
Augšējā attēlā ir salīdzinātas trīs zināmās ūdeņraža izotopu struktūras, kuras sauc par protium (visizplatītākās sugas), deitēriju un tritiju.
Tritija struktūras īpašības ļauj tam līdzāspastāvēt ar ūdeņradi un deitēriju ūdenī, kas nāk no dabas, kura veidošanās, iespējams, ir saistīta ar mijiedarbību, kas notiek starp kosmisko starojumu un atmosfēras izcelsmes slāpekli.
Šajā ziņā dabiskas izcelsmes ūdenī šī viela ir proporcijā 10–18 attiecībā pret parasto ūdeņradi; tas ir, niecīga pārpilnība, kuru var atpazīt tikai kā pēdas.
Daži fakti par tritiju
Tika pētīti un izmantoti dažādi tritija ražošanas veidi, ņemot vērā tā augsto zinātnisko interesi par tā radioaktīvajām un energoefektīvajām īpašībām.
Tādējādi šāds vienādojums parāda vispārējo reakciju, ar kuru šis izotops tiek iegūts, bombardējot deitērija atomus ar augstas enerģijas deuteroniem:
D + D → T + H
Tāpat to var veikt kā eksotermisku vai endotermisku reakciju, izmantojot procesu, ko sauc par noteiktu elementu (piemēram, litija vai bora) neitronu aktivizēšanu, un tas ir atkarīgs no apstrādājamā elementa.
Papildus šīm metodēm tritiju reti var iegūt no kodolskaldīšanas, kas sastāv no tāda atoma kodola dalīšanas, kas tiek uzskatīts par smagu (šajā gadījumā urāna vai plutonija izotopiem), lai iegūtu divus vai vairākus mazāku kodolu izmērs, kas rada milzīgu enerģijas daudzumu.
Tritija iegūšana notiek kā blakusprodukts vai blakusprodukts, taču tas nav šī mehānisma mērķis.
Izņemot iepriekš aprakstīto procesu, visi šie šo izotopu sugu ražošanas procesi tiek veikti kodolreaktoros, kuros tiek kontrolēti katras reakcijas apstākļi.
Īpašības
- Ražo milzīgu enerģijas daudzumu, kad rodas no deitērija.
- Tam ir radioaktivitātes īpašības, kas turpina izraisīt zinātnisku interesi par kodolsintēzes pētījumiem.
- Šis izotops tā molekulārajā formā ir attēlots kā T 2 vai 3 H 2 , kura molekulmasa ir aptuveni 6 g.
- Līdzīgi kā protum un deitērijs, šo vielu ir grūti norobežot.
- Kad šī suga apvienojas ar skābekli, tā ražo oksīdu (attēlotu kā T 2 O), kas atrodas šķidrā fāzē un parasti pazīstams kā īpaši smags ūdens.
- Tas spēj vieglāk saplūst ar citām vieglajām sugām, nekā to parāda parastais ūdeņradis.
- Tas rada bīstamību videi, ja to plaši izmanto, īpaši saplūšanas procesu reakcijās.
- Tas kopā ar skābekli var veidot citu vielu, kas pazīstama kā pussaudzīgs smagais ūdens (pārstāvēta kā HTO), kas ir arī radioaktīva.
- To uzskata par zemas enerģijas daļiņu ģeneratoru, kas pazīstams kā beta starojums.
- Kad ir bijuši tritināta ūdens patēriņi, tika novērots, ka tā eliminācijas pusperiods organismā ir no 2,4 līdz 18 dienām, pēc tam izdaloties.
Lietojumprogrammas
Starp tritija lietojumiem izceļas procesi, kas saistīti ar kodolveida reakcijām. Zemāk ir saraksts ar tā svarīgākajiem lietojumiem:
- radioluminiscences jomā tritiju izmanto, lai ražotu instrumentus, kas ļauj apgaismojumu, īpaši naktī, dažādās komerciālai lietošanai paredzētajās ierīcēs, piemēram, pulksteņos, nažos, šaujamieročos, cita starpā, izmantojot pašpiegādi.
- Kodolķīmijas jomā šāda veida reakcijas tiek izmantotas kā enerģijas avots kodolieroču un kodolieroču ražošanā, kā arī tiek izmantotas kombinācijā ar deitēriju kontrolētiem kodolsintēzes procesiem.
- Analītiskās ķīmijas jomā šo izotopu var izmantot radioaktīvās marķēšanas procesā, kad tritijs tiek ievietots noteiktā sugā vai molekulā, un to var sekot pētījumiem, ko vēlams veikt.
- Bioloģiskās barotnes gadījumā tritijs tiek izmantots kā īslaicīgs marķieris okeāna procesos, kas ļauj izpētīt okeānu attīstību uz Zemes fizikālā, ķīmiskā un pat bioloģiskā laukā.
- Cita starpā šī suga tika izmantota atomu akumulatora ražošanai, lai ražotu elektrisko enerģiju.
Atsauces
- Britannica, E. (nd). Tritijs. Atgūts no britannica.com
- PubChem. (sf). Tritijs. Saturs iegūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (sf). Deitērijs. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org
- Čans, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. Meksika: Makgreivs.
- Vasaru, G. (1993). Tritija izotopu atdalīšana. Iegūts no books.google.co.ve