Тритий

Тритий — что это такое? Масса трития

Тритий

Еще совсем недавно люди считали, что атом — это цельная неделимая частица. Позднее стало ясно, что он состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. При этом центральная часть снова считалась неделимой и цельной.

Сегодня мы знаем, что она состоит из протонов и нейтронов. Причем, в зависимости от числа последних, у одного и того же вещества может быть несколько изотопов.

Итак, тритий — что это такое? Что это за вещество, как его получить и использовать?

Тритий — что это такое?

Водород — самое простое вещество в природе. Если говорить про его самую распространенную форму, о которой подробнее будет сказано чуть ниже, то его атом состоит лишь из одного протона и одного электрона.

Однако он может принимать и «лишние» частицы, которые несколько меняют его свойства. Так, ядро трития состоит из протона и двух нейтронов.

И если протий, то есть самая простая форма водорода — это самый распространенный во вселенной элемент, то про его «улучшенную» версию этого не скажешь — в природе он встречается в незначительных количествах.

Изотоп водорода тритий (название происходит от греческого слова «третий») был открыт в 1934 году Резерфордом, Олифантом и Хартеком. И на самом деле, найти его пытались очень долго и упорно.

Сразу после открытия дейтерия и тяжелой воды в 1932 году ученые стали искать этот изотоп с помощью повышения чувствительности спектрального анализа при изучении обычного водорода.

Однако, несмотря ни на что, их попытки были тщетны — даже в самых концентрированных образцах не удавалось получить даже намек на присутствие вещества, которое было просто обязано существовать. Но в итоге поиски все-таки увенчались успехом — Олифант синтезировал элемент с помощью тяжелой воды в лаборатории Резерфорда.

Если коротко, то определение трития звучит следующим образом: радиоактивный изотоп водорода, ядро которого состоит из протона и двух нейтронов. Итак, что о нем известно?

Об изотопах водорода

Первый элемент периодической таблицы является одновременно наиболее распространенным во Вселенной. При этом в природе он встречается в виде одного из трех своих изотопов: протия, дейтерия или трития.

Ядро первого состоит из одного протона, что и дало ему название. Кстати, это единственный стабильный элемент, у которого отсутствуют нейтроны. Следующим в ряду изотопов водорода является дейтерий.

Ядро его атома состоит из протона и нейтрона, а название восходит к греческому слову «второй».

В лаборатории были получены также еще более тяжелые изотопы водорода с массовыми числами от 4 до 7. Период их полураспада ограничивается долями секунд.

Свойства

Атомная масса трития составляет примерно 3,02 а. е. м. По своим физическим свойствам это вещество почти не отличается от обычного водорода, то есть в нормальных условиях является легким газом без цвета, вкуса и запаха, обладает высокой теплопроводностью.

При температуре около -250 градусов по Цельсию становится легкой и текучей бесцветной жидкостью. Диапазон, в пределах которых он находится в данном агрегатном состоянии довольно узок. Температура плавления составляет около 259 градусов по Цельсию, ниже которой водород становится снегоподобной массой.

Кроме того, этот элемент довольно хорошо растворяется в некоторых металлах.

Однако есть и некоторые отличия в свойствах. Во-первых, третий изотоп обладает меньшей реакционной способностью, а во-вторых, тритий радиоактивен и в связи с этим нестоек. Период полураспада составляет чуть более 12 лет. В процессе радиолиза он превращается в третий изотоп гелия с испусканием электрона и антинейтрино.

Получение

В природе тритий содержится в незначительных количествах и образуется чаще всего в верхних слоях атмосферы при соударении космических частиц и, например, атомов азота. Однако существует и промышленный метод получения этого элемента с помощью облучения лития-6 нейтронами в ядерных реакторах.

Синтез трития в объеме, масса которого составляет около 1 килограмма, обходится примерно в 30 миллионов долларов.

Использование

Итак, мы немного больше узнали про тритий — что это такое и его свойства. Но зачем он нужен? Разберемся чуть ниже. По некоторым данным мировая коммерческая потребность в тритии составляет порядка 500 граммов в год, еще около 7 килограмм уходит на военные нужды.

По данным американского института исследований энергетики и окружающей среды, с 1955 по 1996 год в США было произведено 2,2 центнера сверхтяжелого водорода. А на 2003 год общие запасы этого элемента составляли около 18 килограмм. Для чего же они используются?

Во-первых, тритий необходим для поддержания боеспособности ядерного оружия, которым, как известно, пока еще обладают некоторые страны. Во-вторых, без него не обходится термоядерная энергетика. Еще тритий используется в некоторых научных исследованиях, например, в геологии с его помощью датируют природные воды.

Еще одно назначение — источник питания подсветки в часах. Кроме того, в настоящее время проводятся эксперименты по созданию радиоизотопных генераторов сверхмалой мощности, например, для питания автономных датчиков. Ожидается, что в этом случае срок их службы составит около 20 лет.

Стоимость такого генератора составит порядка одной тысячи долларов.

В качестве оригинальных сувениров также существуют брелки с небольшим количеством трития внутри. Они издают свечение и выглядят довольно экзотично, особенно если знать о внутреннем содержании.

Опасность

Тритий радиоактивен, именно этим объясняется часть его свойств и видов использования. Его период полураспада составляет около 12 лет, при этом образуется гелий-3 с испусканием антинейтрино и электрона. В процессе этой реакции выделяется 18,59 кВт энергии и бета-частицы распространяются в воздухе.

Обывателю может показаться странным, что радиоактивный изотоп используется, скажем, для подсветки в часах, ведь это может быть опасным, разве нет? На самом деле тритий едва ли чем-то угрожает человеческому здоровью, поскольку бета-частицы в процессе его распада распространяются максимум на 6 миллиметров и не могут преодолеть простейшие преграды. Впрочем, это не значит, что работа с ним абсолютно безопасна — любое попадание внутрь с пищей, воздухом или впитывание через кожу может привести к проблемам. Хотя в большинстве случаев он легко и быстро выводится, так бывает не всегда. Итак, тритий — что это такое с точки зрения радиационной опасности?

Меры защиты

Несмотря на то что малая энергия распада трития не позволяет радиации серьезно распространяться, так что бета-частицы не могут преодолеть даже кожу, не стоит пренебрегать своим здоровьем.

При работе с этим изотопом можно, конечно, не использовать костюм радиационной защиты, но элементарные правила, такие как закрытая одежда и хирургические перчатки, соблюдать необходимо.

Поскольку основную опасность тритий представляет при попадании внутрь, важно пресечь деятельность, при которой это станет возможным. В остальном беспокоиться не о чем.

Если все же он в большом количестве поступил в ткани организма, может развиться, острая или хроническая лучевая болезнь в зависимости от длительности, дозы и регулярности воздействия. В некоторых случаях этот недуг успешно излечивается, но при обширных поражениях возможен летальный исход.

В любом нормальном организме есть следы трития, хоть они и абсолютно незначительны и едва ли влияют на радиационный фон. Ну а у любителей часов со светящимися стрелками его уровень выше в несколько раз, хотя и все равно считается безопасным.

Сверхтяжелая вода

Тритий, как и обычный водород, может образовывать новые вещества. В частности, он входит в молекулу так называемой сверхтяжелой (супертяжелой) воды. Свойства этого вещества не слишком отличаются от привычной каждому человеку H2O.

При том, что тритиевая вода также может участвовать в метаболизме, она отличается довольно высокой токсичностью и выводится в течение десятидневного срока, за который ткани могут получить довольно высокую степень облучения.

И хотя данное вещество менее опасно само по себе, оно является более опасным в связи с периодом, на протяжении которого находится в организме.

Тритий: что это такое, особенности, свойства и производство

Тритий

Энергия реакций распада и синтеза в ядре атома давно нашла применение в науке и технике. Она используется в промышленности, оружии, геологии, на атомных электростанциях.

Процессы ядерных реакций могут приносить как пользу, так и огромный вред.

В статье речь пойдет о том, что это такое — тритий, как он добывается, о его использовании в атомной энергетике и какие опасности связаны с его применением.

Изотопы водорода

Прежде чем объяснить, что это такое тритий, необходимо познакомиться с понятием изотопа.

Атом любого вещества состоит из ядра и электронов (отрицательно заряженных частиц), движущихся по орбитам вокруг него. Ядро атома содержит положительно заряженные частицы — протоны, и частицы с нейтральным зарядом — нейтроны.

В обычном атоме число электронов и протонов совпадает, а вот количество нейтронов может отличаться. В этом случае элементы, имеющие разное число нейтронов в ядре, называются изотопами элемента.

Водород имеет заряд 1, то есть в нем содержится один электрон и один протон. Его изотопы — протий, дейтерий и тритий. Слово «протий» образовано от греческого слова «первый». Этот элемент имеет лишь один протон в ядре. По сути, он представляет собой привычный нам водород.

Дейтерий означает «второй». В его ядре имеется один протон и один нейтрон. А тритий переводится как «третий» и содержит в ядре опять же один протон, но два нейтрона.

Краткий ответ на вопрос «Тритий — что это такое?» выглядит так: это третий изотоп химического элемента водорода.

Названия для изотопов 1Н и 2Н — протия и дейтерия — были предложены американским физиком Гарольдом Юри. Обнаружив существование дейтерия, ученые сразу предположили наличие третьего изотопа водорода, имеющего два нейтрона в ядре.

Юри для исследований использовал метод спектрального анализа. Однако результатов он не дал. Оказалось, что концентрация трития слишком мала, чтобы его можно было обнаружить традиционными способами. В природе это вещество практически невозможно найти.

Поэтому для исследований стали использоваться другие методы, например, масс-спектрометрия.

В 1934 году Эрнест Резерфорд сумел искусственно получить третий изотоп при помощи ядерных реакций. Само собой, название было выбрано заранее, и, по аналогии с протием и дейтерием, он стал называться тритием.

Дефект масс и энергия связи трития

Одним из ключевых в физике элементарных частиц является понятие энергии связи атомных ядер. Под энергией связи ядра трития понимают то количество энергии, которое необходимо, чтобы произошло расщепление его ядра на отдельные нуклоны. Поскольку ядра удерживаются так называемым сильным взаимодействием, требуется большое количество энергии, чтобы их расщепить.

Чтобы высчитать энергию связи ядра, необходимо знать массу субатомных частиц. Известно, что масса покоя ядра меньше суммарной массы нуклонов в его составе. Разницу между массами ядра и суммами его нуклонов называют дефектом масс.

Дефект массы трития, как и других ядер, рассчитывается по формуле:

Δm = (Z*mp + N*mn) — Мя, где

Z — число протонов;

N — число нейтронов;

mp — масса протона;

mn — масса нейтрона;

Мя — масса ядра.

Удельная энергия связи для элемента трития составляет 2 827,2 кэВ на нуклон.

Тритий в природе

Количество этого изотопа в природе является ничтожным. Связано это с его радиоактивностью, то есть нестабильностью ядра.

В природе он вырабатывается в основном в верхних слоях атмосферы. Его формирование осуществляется при сталкивании частиц космических лучей с ядрами атомов, например, азота. Поскольку тритий образуется в атмосфере, его источники на Земле — осадки (дождь и снег).

По подсчетам ученых, в чистом виде трития на Земле содержится едва ли более 1 кг. Поэтому его вырабатывают искусственно, в лабораторных условиях.

В настоящее время получение данного изотопа не представляет трудностей, но является чрезвычайно дорогостоящим процессом. Для изготовления одного килограмма вещества требуются затраты в размере 30 млн долларов.

В качестве сырья используют чаще всего литий. Реже — бериллий или бор. Литий подвергают нейтронному облучению на циклотроне. Затем его растворяют в воде, получая водород, в составе которого имеется тритий. Половина лития приходит в негодность в результате этого процесса и отравляется в утиль.

Для получения водорода с тритием из бериллия и бора их обрабатывают серной кислотой.

Еще одним способом получения изотопа является облучение тяжелой воды дейтронами. Тяжелая вода — вещество, образующееся из дейтерия (другое название — оксид дейтерия). После облучения такую воду подвергают электролизу и затем извлекают тритий.

В настоящее время элемент производится в основном на территории США, Канады и России.

Тритий является радиоактивным. При его распаде выделяется бета-излучение, представляющее собой поток электронов.

При внешнем облучении организма тритий не наносит серьезного вреда. Однако при попадании внутрь с водой, пищей или воздухом он может нанести существенный ущерб здоровью.

Дело в том, что являясь изотопом водорода, тритий способен замещать его в химических соединениях. Таким образом, он попадает внутрь живых клеток и встраивается в их структуру.

Это сказывается на генетической информации клетки.

Как было сказано, в природе тритий практически не встречается, поэтому едва ли может нанести вред живым организмам. Однако предприятия атомной промышленности становятся источником искусственной выработки этого изотопа. Атомные электростанции выбрасывают тритий в жидком и газообразном состоянии.

Причина этого в том, что изотоп практически не фильтруется. В год на АЭС образуется до 4 кг трития. Результатом выбросов становится радиоактивное загрязнение почвы, воздуха и воды. Таким образом, он является потенциальным источником заражения живых организмов.

Именно поэтому тритий был занесен в список контролируемых параметров при оценке качества питьевой воды.

Применение

Основное направление использования трития — атомная промышленность. Дело в том, что реакция слияния дейтерия и трития приводит к управляемому термоядерному синтезу.

Энергия связи трития настолько велика, что в ходе термоядерных реакций вырабатывается в огромном количестве, в разы больше, чем при реакциях распада атомных ядер, поэтому управляемые термоядерные реакции могут стать главным источником энергии на Земле на многие годы.

В связи с этим ученые в настоящее время работают над строительством термоядерного реактора, в котором процессы синтеза ядер происходили бы в крупных масштабах. Наиболее известный проект такого реактора — строящийся в настоящее время ITER (ИТЭР) во Франции.

Производство трития может успешно применяться для военных целей, например, при создании термоядерного оружия.

С использованием трития изготавливаются специальные светящиеся краски. Это обусловлено радиолюминесценцией — явлением свечения элемента при радиоактивном распаде. Светящиеся краски наносят на шкалы приборов, а также используются для изготовления брелоков и часов. Количество трития в них не настолько велико, чтобы нести угрозу для здоровья.

Тритий применяется в качестве индикатора химических реакций.

Наконец, этот изотоп используется для определения возраста объектов, которым не более 100 лет, например, вин.

Итак, что это такое — тритий? Выводы:

  1. Тритий — изотоп водорода, имеющий в ядре один протон и два нейтрона.
  2. Изотоп практически не встречается в природе, но успешно производится в лабораториях.
  3. Тритий радиоактивен, и его использование может принести человечеству и пользу, и вред.

Тритиевые брелки и радиация от них

Тритий

Популярные тритиевые брелки вызывают множество споров: кто-то в восторге от ярких, компактных и «вечно» светящихся изделий, а кто-то говорит об их радиоактивности и опасности для здоровья.

Производители же уверены в безопасности своей продукции и предлагают тритиевые маркеры в качестве альтернативных источников света, не теряющих яркости свечения на протяжении 25лет.

Кому же верить? Попробуем разобраться.

Что такое тритий?

Природный тритий (Т или Н-3) – сверхтяжелый радиоизотоп водорода с периодом полураспада 12,5 лет. Он постоянно образуется в атмосфере при взаимодействии нейтронов вторичного космического облучения с ядрами кислорода, азота или аргона.

Изотоп быстро переходит в молекулы обычной воды, содержащейся в воздухе, а затем в виде дождей выпадает на землю. В биосфере его содержится чрезвычайно мало – не более 2 кг, причем большая часть (90%) радионуклида сконцентрирована в воде.

Техногенный тритий получают путем облучения нейронами изотопов лития-6 или урана и плутония в атомных реакторах. Эта технология отличается трудоемкостью и дороговизной – синтез 1 кг трития обходится в 30 миллионов долларов. Он может быть также выделен и концентрирован в процессе очистки тяжелой воды, используемой в атомных реакторах в качестве замедлителя.

Секрет свечения тритиевых брелоков

Свечение брелока обеспечивается подсветкой на основе газообразного трития, которая по своей яркости превосходит остальные светосоставы постоянного действия. Главный компонент светоэлемента – прозрачная запаянная трубочка из карбонатного стекла, изнутри покрытая люминесцирующим составом и заполненная газообразным тритием.

Радионуклид испускает бета-электроны, которые бомбардируют люминофор и вызывают яркое свечение. Брелок способен равномерно светиться в течение 12 лет без подзарядки, поскольку период полураспада трития составляет 12,5 лет, а время полного разложения этого радиоактивного изотопа – 25 лет.

То есть и спустя гарантированный срок брелоки будут светиться, далее интенсивность светового излучения трития падает, но не более чем на 40%.

Токсичность газообразного трития

Газообразный тритий – важный биологический радиоизотоп, испускающий слабое бета-излучение. Из-за малой длины пробега – не более 5,8 мм, бета-частицы трития разрушаются в воздухе или полностью задерживаются кожей человека. В большей степени изотоп опасен при попадании внутрь организма во время дыхания или приема пищи и еды.

Излучаемые им электроны низкой энергии создают повышенную ионизацию вокруг себя, вызывая повреждение биологических тканей и органов. Негативное воздействие также оказывает тормозное рентгеновское излучение, которое возникает при торможении испускаемых тритием электронов в электростатистическом поле люминофора.

И хоть оно ослабляется стеклом, но все же, дает излучение до 10 мкР/ч на расстоянии одного сантиметра.

Первые световые элементы на основе трития

Первой компанией, начавшей в 1918 году использовать тритиевый газ в качестве основы для люминесцентной краски, стала компания Mb-microtec AG (Швейцария).К сожалению, полученная тритиевая краска быстро разлагалась и вступала во взаимодействие с водой, образуя высокорадиоактивную тритиевую воду.

После долгих поисков компания создала технологию GTLS и начала выпускать газовые тритиевые источники света под маркой Trigalight. Тригалайт представляет собой боросиликатную трубку диаметром 12 мм и длиной 1,5 метра. В процессе изготовления источников она вытягивается на специальном станке, разработанном и запатентованном специалистами компании.

В результате получается до 120 полуметровых стекленных колбочек шириной 0,5 мм.

Каждая из них изнутри покрывается светоотражающей краской и заполняется тритиевым газом. Поскольку от его количества зависит яркость свечения и срок службы готового тригалайта, в емкости закачивается как можно больше газа.

На заключительном этапе длинные трубки, заполненные тритием, разрезаются лазером на кусочки, концы при этом моментально запаиваются. После резки готовые тригалайты проверяются на герметичность оператором в темной комнате.

Ежегодно компания Mb-microtec AG выпускает до 10 миллионов тригалайтов разных размеров и цветов, которые используются для подсветки не только брелоков, но и информационных табличек, морских компасов, портативных фонариков, циферблатов и стрелок ручных часов.

Тритиевая подсветка, размещенная на прицеле ручного огнестрельного оружия, решила проблему с точностью наведения, возникающую при ведении ночной стрельбы.

Яркие тригалайты успешно используются ведущими производителями боевого оружия: Калашников, Kriss, Glock, Beretta.

Помимо компании Mb-microtec AG подобные источники света выпускаются канадской фирмой SRBT, ими оснащается подсветка коридоров коммерческих и военных самолетов.

Альтернативные тритиевые светосоставы
Существуют другие источники постоянного света на основе трития.

В таких светосоставах, формулы которых держатся производителями в секрете, он находится виде тритированных смол, жирных кислот или поверхностно-активных веществ, связанных с люминофором.

Однако, самосветящиеся тритиевые краски не используются в тритиевых брелоках, поскольку они значительно уступают по яркости свечения тригалайту и более опасны в радиационном плане.

Тригалайт – безопасная люминесцентная альтернатива

Световые источники тригалайт фиксируются в изделиях таким образом, что при соблюдении термических и механических условий эксплуатации, становится маловероятной поломка капсулы и утечка газообразного трития. Многочисленные исследования подтвердили безопасность этих светоисточников вследствие малого размера капсул и прочного карбонатного стекла, а также их соответствие международному стандарту качества ISO 9001.

К сожалению, сегодня рынок наводнен дешевыми тритиевыми брелоками, сделанными в Китае. В них используются стеклянные капсулы, похожие на тригалайты, но дающие превышение радиационного фона в несколько раз.

Специалисты предполагают, что китайские фабрики вместо трития используют другой, более дешевый газообразный изотоп, который испускает более сильное бета-излучение и негативно влияет на здоровье человека.

Тритиевый брелок: опасен или нет?

Тритий всегда присутствует в организме человека, поступая вместе с пищей, воздухом и через кожу.

Находясь в газообразном состоянии, он не представляет большой опасности, посколькуобразующиеся при распаде трития бета-частицы обладают слабым проникающим действием и быстро поглощаются воздушным слоем толщиной 5 мм.

Если он и попадает в легкие, то очень быстро, буквально за три минуты выводится из организма. Намного опасней для организма водный раствор трития.

Так называемая тритиевая вода в 500 раз токсичнее, чем газообразный радионуклид, поскольку задерживается в организме до десяти дней и успевает передать значительную дозу радиации органам и тканям.

Внутреннее облучение еще опасно тем, что тритий легко замещает водород в белках, жирах и углеводах, проникая в протоплазму клетки.

Образуемые им бета-частицы, хоть и отличаются малым пробегом, но способны повреждать генетический аппарат клетки и внутренние органы человека.

Интересный факт
В среднем организм человека содержит 5х10-12грамм трития. Но у людей, носящих часы с циферблатом, покрытым тритиевым люминофором, эта норма превышена в 5 раз!

Чем измерить радиоактивное излучение тритиевого брелока?

Газообразный тритий действительно излучает слабое бета-излучение, которое способен уловить не каждый дозиметр.

Для этого нужен прибор с чувствительным счетчиком Гейгера, например, дозиметр RADEX RD1008 или дозиметр-радиометр РАДЭКС МКС-1009.

В данных приборах установлены счетчики Гейгера-Мюллера БЕТА-2 (с слюдяным окном) и БЕТА-2М.

Тритий

Тритий

тритий водорода, тритий лишний
Три́тий (др.-греч. τρίτος «третий»), сверхтяжёлый водород, обозначается символами T и 3H — радиоактивный изотоп водорода. Ядро трития состоит из протона и двух нейтронов, его называют тритоном и обозначают t.

В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при соударении частиц космического излучения с ядрами атомов, например, азота. В процессе распада тритий превращается в 3He с испусканием электрона и антинейтрино (бета-распад), период полураспада — 12,32 года.

Доступная энергия распада очень мала (18,59 кэВ), средняя энергия электронов 5,7 кэВ.

Тритий открыт английскими учёными Эрнестом Резерфордом, Маркусом Олифантом и Паулем Хартеком в 1934 году.

Используется в биологии и химии как радиоактивная метка, в экспериментах по исследованию свойств нейтрино, в термоядерном оружии как источник нейтронов и одновременно термоядерное горючее, в геологии для датирования природных вод. Промышленный тритий получают облучением лития-6 нейтронами в ядерных реакторах по следующей реакции:

.

  • 1 Радиационная опасность трития
  • 2 Производство и потребность
  • 3 Интересные факты
  • 4 Примечания
  • 5 Ссылки

Радиационная опасность трития

Тритий имеет период полураспада (12,32 ± 0,02) года. Реакция распада трития имеет следующий вид:

.

При этом выделяется 18,59 кэВ энергии, из них на электрон (бета-частицу) приходится в среднем 5,7 кэВ, а на электронное антинейтрино — оставшаяся часть. Образовавшиеся бета-частицы распространяются в воздухе всего на 6,0 мм и не могут преодолеть даже верхний слой кожи человека.

В силу малой энергии распада трития, испускаемые электроны хорошо задерживаются даже простейшими преградами типа одежды или резиновых хирургических перчаток.

Тем не менее, этот изотоп представляет радиационную опасность при вдыхании, поглощении с пищей, впитывании через кожу.

Единичный случай употребления тритиевой воды не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как его период полувыведения — от 7 до 14 дней.

Производство и потребность

По данным отчета Institute for Energy and Environmental Research 1996 года, в США с 1955 года было произведено около 225 кг трития. Из-за распада и использования, от них сохранилось не более 75 кг.

В конце 20-начале 21 века наработка ведется на Watts Bar-1 путем облучения TPBAR (англ. tritium-producing burnable absorber rods), планируется также использование АЭС Секвойя.

Переработка и выделение трития происходит на Tritium Extraction Facility», Саванна-Ривер.

В СССР и России тритий производился на реакторах АИ, АВ-3, ОК-180, ОК-190, РУСЛАН, Л-2; изотоп выделяется на заводе РТ-1 (ПО «Маяк»).

Значительные количества трития, до 2,5-3,5 кг, для гражданских применений производит Канада на 21 тяжеловодном реакторе. Выделение изотопа — компания «Онтарио Хайдро», Дарлингтон.

Мировая коммерческая потребность в тритии на 1995 год составляет ежегодно около 400 г, и ещё порядка 2 кг требовалось для поддержания ядерного арсенала США (7 кг для всех мировых военных потребителей). Около 4 кг трития в год образуется на АЭС, но не извлекается.

Большие количества трития потребуются для термоядерной энергетики, например, для запуска ITER потребуется как минимум около 3 кг трития, для запуска DEMO понадобится 4-10 кг. Гипотетический тритиевый реактор потреблял бы 56 кг трития на производство 1 ГВт·года электроэнергии, тогда как всемирные запасы трития на 2003 год составляли всего 18 кг.

Интересные факты

Тритиевый брелок, свечение в темноте (снимок с длительной экспозицией).

  • Производство одного килограмма трития обходится в 30 млн долларов.
  • Используется в источниках подсветки для часов.
  • Проводятся эксперименты по созданию радиоизотопных генераторов электричества сверхмалой мощности на базе трития, например для питания RFID меток или автономных датчиков. Срок службы генератора составляет около 20 лет, цена — порядка 1000 долларов.

Примечания

  1. 1234 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
  2. 123 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H.

    Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729….3A.

  3. http://energy.gov/sites/prod/files/2013/09/f2/hdbk1079.pdf
  4. Nuclide safety data sheet: Hydrogen-3. ehso.emory.edu.

  5. Backgrounder on Tritium, Radiation Protection Limits, and Drinking Water Standards (англ.). U.S.NRC (февраль 2011). Проверено 5 октября 2012. Архивировано из первоисточника 14 октября 2012.
  6. R. V. Osborne.

    Review of the Greenpeace report: «Tritium Hazard Report: Pollution and Radiation Risk from Canadian Nuclear Facilities» (англ.) (pdf). Canadian Nuclear Association (август 2007). Проверено 5 октября 2012. Архивировано из первоисточника 14 октября 2012.

  7. Zerriffi, Hisham.

    Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium. Institute for Energy and Environmental Research (January 1996). Проверено 15 сентября 2010. полный текст

  8. МИХАИЛ СТОРОЖЕВОЙ. Третируемый тритий. ATOMINFO.RU (28.10.2010). Проверено 13 ноября 2013.

  9. Производство плутония и трития для ядерного оружия. Стратегическое ядерное вооружение СССР и России.. Проверено 13 ноября 2013.
  10. Бекман. 6. РЕАКТОРЫ ДЛЯ НАРАБОТКИ ТРИТИЯ. Проверено 13 ноября 2013.
  11. Martin В. Kalinowski, Lars С.

    Colschen International Control of Tritium to Prevent Horizontal Proliferation and to Foster Nuclear Disarmament // Science & Global Security, 1994, vol. 5, рр. 131—203  (рус.)

  12. Hisham Zerriffi. Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium.

    Institute for Energy and Environmental Research (1996). Проверено 13 ноября 2013.

  13. International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament, CRC Press, 2004, page 15
  14. 12 Tritium Supply Considerations, LANL, 2003.

    «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»

  15. BBC News — Is fusion power really viable?
  16. НЕЗАМЕНИМЫЕ БАТАРЕЙКИ: СИЛА ТРИТИЯ, Популярная Механика (27.08.12). Проверено 13 ноября 2013. «Размерами с фалангу пальца, они используют радиоактивный распад для производства электричества – в небольших количествах, зато непрерывно в течение минимум лет двадцати. … цена остается пока на уровне 1000 долларов».

Ссылки

  • ТРИТИЙ — химическая энциклопедия
  • ТРИТИЙ — справочник по веществам

тритий, тритий википедия, тритий водорода, тритий лишний, тритий лишний 2

Тритий Информацию О

Тритий

Тритий
Тритий Вы просматриваете субъект
Тритий что, Тритий кто, Тритий описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: «что вы искали?»вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

Радиационная опасность трития[ | ]

Тритий имеет период полураспада (12,32 ± 0,02) года[2]. Реакция распада трития имеет следующий вид:

1 3 H → 2 3 H e 1 + + e − + ν ¯ e {displaystyle {}mathrm {{}_{1}{3}H}
ightarrow mathrm {{}_{2}{3}He{1+}} +e{-}+{ar {u }}_{e}} .

При этом выделяется 18,59 кэВ энергии, из них на электрон (бета-частицу) приходится в среднем 5,7 кэВ, а на электронное антинейтрино — оставшаяся часть. Образовавшиеся бета-частицы распространяются в воздухе всего на 6,0 мм и не могут преодолеть даже верхний слой кожи человека[6].

В силу малой энергии распада трития испускаемые электроны хорошо задерживаются даже простейшими преградами типа одежды или резиновых хирургических перчаток.

Тем не менее, этот изотоп представляет радиационную опасность при вдыхании, поглощении с пищей, впитывании через кожу.

Единичный случай употребления тритиевой воды не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как его период полувыведения — от 7 до 14 дней[7][8].

Производство и потребность[ | ]

По данным отчета Institute for Energy and Environmental Research (англ.) 1996 года, в США с 1955 года было произведено около 225 кг трития[9].

В конце XX — начале XXI века наработка ведется на путём облучения TPBAR (англ. tritium-producing burnable absorber rods), планируется также использование АЭС Секвойя.

Переработку и выделение трития проводят на Tritium Extraction Facility, Саванна-Ривер[10].

В СССР и России тритий производился на реакторах АИ, АВ-3, ОК-180, ОК-190, РУСЛАН, Л-2; изотоп выделяется на заводе РТ-1 (ПО «Маяк»)[11][12].

Значительные количества трития (до 2,5—3,5 кг) для гражданских применений производит Канада на 21 тяжеловодном реакторе. Выделение изотопа — компания «Онтарио Хайдро», Дарлингтон[13].

Мировая коммерческая потребность в тритии на 1995 год составляет ежегодно около 400 г, и ещё порядка 2 кг требовалось для поддержания ядерного арсенала США[14] (7 кг для всех мировых военных потребителей). Около 4 кг трития в год образуется на АЭС, но не извлекается[15].

Большие количества трития потребуются для термоядерной энергетики: например, для запуска ITER потребуется как минимум около 3 кг трития, для запуска DEMO понадобится 4—10 кг[16]. Гипотетический тритиевый реактор потреблял бы 56 кг трития на производство 1 ГВт·года электроэнергии, тогда как всемирные запасы трития на 2003 год составляли всего 18 кг[16].

По словам Яна Беранека из организации «Гринпис», в 2010 году производство одного килограмма трития обходилось в 30 млн долларов[17].

Применение[ | ]

Тритиевый брелок, свечение в темноте (снимок с длительной экспозицией).

В 2012 году канадская фирма City Labs представила радиоизотопные генераторы электричества сверхмалой мощности на базе трития, способные питать различные микроэлектронные устройства, таких как RFID-метки, автономных датчиков, медицинские имплантаты. При цене порядка 1000 долларов срок службы генератора составляет около 20 лет[18].

Тритий используется в источниках подсветки в военных и гражданских приборах.

Примечания[ | ]

  1. 1234Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.

  2. 123Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729….3A.
  3. ↑ http://energy.gov/sites/prod/files/2013/09/f2/hdbk1079.

    pdf

  4. ↑ Urey H. C., Murphy G. M., Brickwedde F. G. (1933). “A Name and Symbol for H2*”. The Journal of Chemical Physics. 1: 512—513. DOI:10.1063/1.1749325.
  5. ↑ Dan O'Leary (2012). “The deeds to deuterium”. Nature Chemistry. 4: 236. DOI:10.1038/nchem.1273.
  6. ↑ Nuclide safety data sheet: Hydrogen-3. ehso.emory.edu.

  7. ↑ Backgrounder on Tritium, Radiation Protection Limits, and Drinking Water Standards (англ.). U.S.NRC (February 2011). Проверено 5 октября 2012. Архивировано 14 октября 2012 года.
  8. R. V. Osborne. Review of the Greenpeace report: «Tritium Hazard Report: Pollution and Radiation Risk from Canadian Nuclear Facilities» (англ.) (pdf).

    Canadian Nuclear Association (August 2007). Проверено 5 октября 2012. Архивировано 14 октября 2012 года.

  9. Hisham Zerriffi. Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium (англ.). Institute for Energy and Environmental Research (англ.) (January 1996).

    Проверено 15 сентября 2010. полный текст

  10. Михаил Сторожевой. Третируемый тритий. ATOMINFO.RU (28 октября 2010). Проверено 13 ноября 2013.
  11. ↑ Производство плутония и трития для ядерного оружия. Стратегическое ядерное вооружение СССР и России. Проверено 13 ноября 2013.
  12. Бекман. 6. РЕАКТОРЫ ДЛЯ НАРАБОТКИ ТРИТИЯ.

    Проверено 13 ноября 2013.

  13. ↑ Martin В. Kalinowski, Lars С. Colschen International Control of Tritium to Prevent Horizontal Proliferation and to Foster Nuclear Disarmament // Science & Global Security, 1994, vol. 5, рр. 131—203
  14. Hisham Zerriffi.

    Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium (англ.). Institute for Energy and Environmental Research (1996). Проверено 13 ноября 2013.

  15. ↑ International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament, CRC Press, 2004, page 15
  16. 12 Tritium Supply Considerations, LANL, 2003. «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»
  17. Alasdair Cros. Is fusion power really viable? (англ.) (5 March 2010). Проверено 19 января 2019.

    BBC News — Is fusion power really viable?

  18. ↑ Незаменимые батарейки: Сила трития. Журнал «Популярная Механика» (27 августа 2012). — «Размерами с фалангу пальца, они используют радиоактивный распад для производства электричества – в небольших количествах, зато непрерывно в течение минимум лет двадцати. … цена остается пока на уровне 1000 долларов». Проверено 13 ноября 2013.

Ссылки[ | ]

  • ТРИТИЙ — химическая энциклопедия
  • ТРИТИЙ — справочник по веществам
Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть