Struktura, lastnosti in uporaba tritija



The tritij je ime, ki je bilo dano enemu od izotopov kemičnega elementa vodika, katerega simbol je običajno T ali 3H, čeprav se imenuje tudi vodik-3. To se pogosto uporablja v številnih aplikacijah, zlasti na jedrskem področju.

Prav tako je v 30-ih letih ta izotop nastal prvič, začenši z bombardiranjem z visoko energijskimi delci (imenovanimi deuteroni) drugega izotopa istega elementa, ki se imenuje devterij, zahvaljujoč znanstvenike P. Harteck, M. L. Oliphant in E. Rutherford..

Ti raziskovalci niso bili uspešni pri izolaciji tritija kljub svojim poskusom, ki so prinesli konkretne rezultate v rokah Cornoga in Alvareza, ter odkrili radioaktivne lastnosti te snovi..

Na tem planetu je proizvodnja tritija v naravi izjemno redka in izvira le v tako majhnih razmerjih, da se sledi obravnavajo z atmosferskimi interakcijami s kozmičnim sevanjem..

Indeks

  • 1 Struktura
    • 1.1 Nekaj ​​dejstev o tritiju
  • 2 Lastnosti
  • 3 Uporabe
  • 4 Reference

Struktura

Ko govorimo o strukturi tritija, je treba najprej omeniti njegovo jedro, ki ima dva nevtrona in en sam proton, ki mu daje trikrat večjo maso kot navadni vodik..

Ta izotop ima fizikalne in kemijske lastnosti, ki ga razlikujejo od drugih izotopskih vrst od vodika kljub strukturnim podobnostim.

Poleg tega, da ima atomsko maso ali maso okoli 3 g, ta snov kaže radioaktivnost, katere kinetične značilnosti kažejo razpolovni čas približno 12,3 leta..

Zgornja slika primerja strukture treh znanih izotopov vodika, ki se imenujejo protij (najbolj bogata vrsta), devterij in tritij..

Strukturne značilnosti tritija omogočajo soobstoj z vodikom in devterijem v vodi, ki prihaja iz narave, katerih proizvodnja je verjetno posledica interakcije med kozmičnim sevanjem in dušikom atmosferskega izvora..

V tem smislu je ta snov prisotna v vodi naravnega izvora v deležu 10%-18 glede na navaden vodik; to je majhno obilo, ki ga je mogoče prepoznati le kot sled.

Nekaj ​​dejstev o tritiju

Zaradi velikega znanstvenega interesa zaradi radioaktivnosti in porabe energije, ki jo predstavljajo, je bilo raziskanih in uporabljenih več načinov proizvodnje tritija..

Naslednja enačba torej prikazuje splošno reakcijo, s katero nastane ta izotop, iz bombardiranja atomov devterija z visoko energijskimi deuteroni:

D + D → T + H

Prav tako se lahko izvede kot eksotermna ali endotermna reakcija skozi proces, imenovan nevtronska aktivacija določenih elementov (kot je litij ali bor), in odvisno od elementa, ki ga obdelujemo..

Poleg teh metod lahko tritij redko dobimo iz jedrske fisije, ki je sestavljena iz delitve jedra atoma, ki se šteje za težkega (v tem primeru izotopov urana ali plutonija), da dobimo dve ali več jedrnih snovi manjšega obsega. velike količine energije.

V tem primeru je pridobitev tritija podana kot zavarovanje ali stranski proizvod, vendar ni namen tega mehanizma.

Z izjemo predhodno opisanega procesa se vsi ti postopki proizvodnje te izotopske vrste izvajajo v jedrskih reaktorjih, v katerih so pogoji vsake reakcije nadzorovani..

Lastnosti

- Proizvaja ogromno energije, ko izvira iz devterija.

- Predstavlja lastnosti radioaktivnosti, ki še naprej vzbujajo znanstveno zanimanje za raziskave jedrske fuzije.

- Ta izotop je v molekularni obliki predstavljen kot T2 o 3H2, katerih molekulska masa je približno 6 g.

- Podobno kot protiju in devteriju ima ta snov težave pri omejevanju.

- Ko je ta vrsta kombinirana s kisikom, nastane oksid (predstavljen kot T2O), ki je v tekoči fazi in je splošno znana kot supertežka voda.

- Zmožen je lažje spajati se z drugimi lahkimi vrstami kot tisti, ki ga prikazuje navaden vodik.

- Predstavlja nevarnost za okolje, če se uporablja na ogromen način, zlasti v reakcijah fuzijskih procesov.

- S kisikom lahko tvori drugo snov, znano kot polprepustna voda (predstavljena kot HTO), ki je tudi radioaktivna.

- Šteje se za generator nizkoenergijskih delcev, znanih kot beta sevanje.

- Kadar so bili zabeleženi primeri porabe vode s tricijem, je bilo ugotovljeno, da se njihova povprečna življenjska doba v telesu vzdržuje v razponu od 2,4 do 18 dni, ki se izloča kasneje.

Uporabe

Med uporabo tritija so procesi, povezani z jedrskimi reakcijami. Sledi seznam najpomembnejših uporab:

- Na področju radioluminiscence se tritij uporablja za izdelavo instrumentov, ki omogočajo razsvetljavo, zlasti ponoči, v različnih napravah za komercialno uporabo, kot so ure, noži, strelno orožje, med drugim s samopodajanjem..

- Na področju jedrske kemije se te vrste reakcij uporabljajo kot vir energije pri proizvodnji jedrskega in termonuklearnega orožja, poleg tega, da se uporabljajo v kombinaciji z devterijem za procese jedrske fuzije pod nadzorom..

- Na področju analitične kemije lahko ta izotop uporabimo v procesu radioaktivnega označevanja, kjer se tritij namesti v določeno vrsto ali molekulo in ga lahko spremljamo za študije, ki jih želimo prakticirati na ta način..

- V primeru biološkega medija se tritij uporablja kot sledilo prehodnega tipa v oceanskih procesih, kar omogoča raziskovanje evolucije oceanov na Zemlji v fizikalnih, kemičnih in celo bioloških poljih..

- Ta vrsta je bila med drugim uporabljena za proizvodnjo atomske baterije za proizvodnjo električne energije.

Reference

  1. Britannica, E. (s.f.). Tritij Izterjal iz britannica.com
  2. PubChem. (s.f.). Tritij Vzpostavljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedija. (s.f.). Deuterij. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  4. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdaja. Mehika: McGraw-Hill.
  5. Vasaru, G. (1993). Ločevanje izotov tritija. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve