ごく最近では、原子は不可分の不可分な粒子であると人々は信じていました。 後に、それは核とその周りを回転する電子からなることが明らかになりました。 同時に、中央部分は再び不可分かつ統合されたと見なされました。 今日、陽子と中性子で構成されていることがわかっています。 さらに、後者の数によっては、同じ物質に複数の同位体が含まれる場合があります。 トリチウム-それは何ですか？ この物質とは何ですか、どのように入手して使用しますか？
トリチウム-それは何ですか？
水素は自然界で最も単純な物質です。 以下でより詳細に説明する最も一般的な形式について話す場合、その原子は1つの陽子と1つの電子のみで構成されています。 ただし、プロパティを多少変更する「余分な」パーティクルも使用できます。 つまり、トリチウム核は陽子と2つの中性子で構成されます。 そして、プロチウム、つまり水素の最も単純な形態が宇宙で最も豊富な要素である場合、その「改善された」バージョンについて言うことはできません-それは自然に少量発生します。
水素同位体トリチウム（名前はギリシャ語の「サード」に由来する）は、1934年にラザフォード、オリファント、ハーテックによって発見されました。 そして、実際には、彼らは彼を非常に長い間そして一生懸命見つけようとしました。 1932年に重水素と重水が発見された直後、科学者たちは、通常の水素の研究におけるスペクトル分析の感度を上げることによって、この同位体の探索を始めました。 しかし、すべてにもかかわらず、彼らの試みは無駄でした-最も濃縮されたサンプルでさえ、彼らは単に存在しなければならない物質の存在のヒントさえ得ることができませんでした。 しかし結局、検索は成功しました。オリファントはラザフォードの研究所で重水を使用して元素を合成しました。
つまり、トリチウムの定義は次のとおりです。水素の放射性同位元素であり、その核は陽子と2つの中性子で構成されています。 それで、彼について何が知られていますか？
水素同位体について
周期表の最初の要素は同時に宇宙で最も一般的です。 さらに、自然界では、3つの同位体の1つの形で発生します：プロチウム、重水素、またはトリチウム。 最初の核は1つの陽子で構成され、その名前が付けられました。 ちなみにこれは中性子を持たない唯一の安定元素です。 一連の水素同位体の次は重水素です。 その原子核は陽子と中性子から成り、その名はギリシャ語の「二番目」に由来します。
質量数4〜7のさらに重い水素同位体も実験室で得られ、半減期は数分の1秒に制限されています。
プロパティ
トリチウムの原子質量は約3.02 aです。 E. m。物理的性質は通常の水素とほとんど変わりません。つまり、通常の状態では、色、味、臭いのない軽いガスで、熱伝導率が高い物質です。 摂氏約-250度の温度で、それは軽くて無色透明な液体になります。 この集約状態にある範囲はかなり狭いです。 融点は約259度で、これを下回ると水素が雪のような塊になります。 さらに、この元素は一部の金属に非常によく溶けます。
ただし、プロパティにはいくつかの違いがあります。 第一に、第三の同位体は反応性が低く、第二にトリチウムは放射性であり、したがって不安定です。 半減期は12年ちょっとです。 放射線分解の過程で、それは電子と反ニュートリノの放出を伴う3番目のヘリウム同位体に変わります。
取得しています
自然界では、トリチウムはわずかな量で含まれており、宇宙粒子と窒素原子などの衝突時に上層大気中で最も頻繁に形成されます。 ただし、原子炉内で中性子をリチウム-6に照射してこの元素を製造する工業的方法もあります。
約1キログラムの量のトリチウムの合成には、約3, 000万ドルかかります。
使用する
それで、トリチウムについてもう少し学びました-トリチウムとは何か、そしてその性質。 しかし、なぜそれが必要なのでしょうか？ 以下を見てみましょう。 一部のレポートによると、トリチウムの世界的な商業需要は年間約500グラムであり、約7キログラムが軍事需要に費やされています。
American Institute of Energy and Environmental Researchによると、1955年から1996年の間に、米国で2.2セントの超重水素が生産されました。 そして2003年の場合、この元素の総貯蔵量は約18キログラムでした。 それらは何に使用されますか？
まず、トリチウムは核兵器の戦闘効果を維持するために必要であり、ご存じのように、一部の国はまだ保有しています。 第二に、熱核エネルギーはそれなしでは完全ではありません。 それでもトリチウムは、いくつかの科学的研究で使用されています。たとえば、地質学で天然水を使用しています。 もう1つの目的は、クロックバックライト電源です。 さらに、自律型センサーに電力を供給するなど、超低電力のラジオアイソトープジェネレーターを作成する実験が進行中です。 この場合の寿命は約20年と予想されます。 そのような発電機の費用は約千ドルになります。
トリチウムの入った小物もオリジナルのお土産として存在します。 特に内部のコンテンツを知っている場合は、輝きを放ち、非常にエキゾチックに見えます。
危険
トリチウムは放射性です、これはその特性と用途の一部を説明します。 半減期は約12年ですが、ヘリウム3は反ニュートリノと電子の放出によって形成されます。 この反応中に、18.59 kWのエネルギーが放出され、ベータ粒子が空気中を伝播します。 放射性同位元素が、例えば、時計を照らすために使用されていることは、一般の人には奇妙に思われるかもしれません。 実際、トリチウムは崩壊の過程でベータ粒子が最大6ミリメートルまで広がり、単純な障害を克服できないため、人の健康を脅かすことはほとんどありません。 しかし、これはそれでの作業が完全に安全であることを意味するものではありません-食品、空気、または皮膚からの吸収による摂取は問題を引き起こす可能性があります。 ほとんどの場合、簡単かつ迅速に排泄されますが、常にそうであるとは限りません。 トリチウム-放射線障害の観点からそれは何ですか？
保護対策
トリチウムの崩壊エネルギーが低いため、放射線が大幅に拡散することはなく、ベータ粒子が皮膚に浸透することさえできないため、健康を無視しないでください。 この同位体で作業する場合、もちろん、放射線防護服を使用することはできませんが、閉じた衣服や手術用手袋などの基本的な規則を遵守する必要があります。 トリチウムの主な危険性は摂取したときなので、これが可能になる活動を停止することが重要です。 残りは心配する必要はありません。
それにもかかわらず、それが身体の組織に大量に吸収された場合、曝露の期間、線量および規則性に応じて、急性または慢性の放射線病が発症する可能性があります。 いくつかのケースでは、この病気は首尾よく治されますが、広範な病変があると、致命的な結果が生じる可能性があります。
通常の身体にはトリチウムの痕跡がありますが、それらはまったく重要ではなく、バックグラウンドの放射線にほとんど影響を与えません。 まあ、それはまだ安全であると考えられていますが、発光針を持つ時計愛好家にとって、そのレベルは数倍高くなります。
