Cấu trúc, tính chất và công dụng của Tritium



các triti là tên đã được đặt cho một trong những đồng vị của nguyên tố hóa học hydro, có ký hiệu thường là T hoặc 3H, mặc dù nó cũng được gọi là hydro-3. Điều này được sử dụng rộng rãi trong một số lượng lớn các ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực hạt nhân.

Ngoài ra, vào những năm 1930, đồng vị này có nguồn gốc lần đầu tiên, bắt đầu bằng sự bắn phá bằng các hạt năng lượng cao (gọi là deuteron) của một đồng vị khác có cùng nguyên tố gọi là deuterium, nhờ các nhà khoa học P. Harteck, M. L. Oliphant và E. Rutherford.

Các nhà nghiên cứu này đã không thành công trong việc phân lập triti mặc dù các thử nghiệm của họ đã mang lại kết quả cụ thể trong tay Cornog và Alvarez, phát hiện ra chất lượng phóng xạ của chất này.

Trên hành tinh này, việc sản xuất triti là cực kỳ hiếm trong tự nhiên, chỉ bắt nguồn từ những tỷ lệ nhỏ như vậy mà dấu vết được xem xét bằng phương tiện tương tác khí quyển với bức xạ vũ trụ.

Chỉ số

  • 1 cấu trúc
    • 1.1 Một số sự thật về triti
  • 2 thuộc tính
  • 3 công dụng
  • 4 tài liệu tham khảo

Cấu trúc

Khi chúng ta nói về cấu trúc của triti, điều đầu tiên cần lưu ý là hạt nhân của nó, có hai neutron và một proton, tạo ra khối lượng lớn gấp ba lần so với hydro thông thường..

Đồng vị này có các tính chất vật lý và hóa học để phân biệt nó với các loại đồng vị khác với hydro, mặc dù có sự tương đồng về cấu trúc của nó.

Ngoài việc có trọng lượng hoặc khối lượng nguyên tử khoảng 3 g, chất này còn biểu hiện tính phóng xạ, có đặc tính động học cho thấy chu kỳ bán rã khoảng 12,3 năm.

Hình trên so sánh cấu trúc của ba đồng vị hydro đã biết, được gọi là protium (loài có nhiều nhất), deuterium và tritium..

Các đặc điểm cấu trúc của triti cho phép nó cùng tồn tại với hydro và deuterium trong nước có nguồn gốc từ thiên nhiên, sự sản xuất của chúng có thể là do sự tương tác giữa bức xạ vũ trụ và nitơ có nguồn gốc khí quyển.

Theo nghĩa này, chất này có trong nước có nguồn gốc tự nhiên theo tỷ lệ 10-18 liên quan đến hydro thông thường; đó là, một sự phong phú nhỏ bé chỉ có thể được công nhận là dấu vết.

Một số sự thật về triti

Một số cách sản xuất triti đã được nghiên cứu và sử dụng do sự quan tâm khoa học cao của chúng do tính chất phóng xạ và sử dụng năng lượng mà chúng thể hiện..

Theo cách này, phương trình sau đây cho thấy phản ứng chung bằng cách tạo ra đồng vị này, từ sự bắn phá của các nguyên tử deuterium với các deuteron năng lượng cao:

D + D → T + H

Tương tự như vậy, nó có thể được thực hiện dưới dạng phản ứng tỏa nhiệt hoặc phản ứng nhiệt thông qua một quá trình gọi là kích hoạt neutron của một số nguyên tố nhất định (như lithium hoặc boron), và tùy thuộc vào nguyên tố được xử lý.

Ngoài các phương pháp này, tritium hiếm khi có thể thu được từ phản ứng phân hạch hạt nhân, bao gồm việc phân chia hạt nhân của một nguyên tử được coi là nặng (trong trường hợp này là các đồng vị của urani hoặc plutoni) để thu được hai hoặc nhiều hạt nhân thứ yếu kích thước, sản xuất một lượng lớn năng lượng.

Trong trường hợp này, việc thu được triti được đưa ra dưới dạng sản phẩm thế chấp hoặc sản phẩm phụ, nhưng nó không phải là mục đích của cơ chế này.

Ngoại trừ quy trình đã được mô tả trước đây, tất cả các quy trình sản xuất của loài đồng vị này được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, trong đó các điều kiện của từng phản ứng được kiểm soát.

Thuộc tính

- Nó tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ khi nó bắt nguồn từ deuterium.

- Trình bày các tính chất của phóng xạ, tiếp tục khơi dậy mối quan tâm khoa học trong nghiên cứu tổng hợp hạt nhân.

- Đồng vị này được biểu diễn dưới dạng phân tử là T2 o 3H2, có trọng lượng phân tử khoảng 6 g.

- Tương tự như protium và deuterium, chất này gặp khó khăn trong việc giới hạn.

- Khi loài này được kết hợp với oxy, một oxit có nguồn gốc (đại diện là T2O) ở pha lỏng và thường được gọi là nước siêu nặng.

- Nó có khả năng trải nghiệm phản ứng tổng hợp với các loài ánh sáng khác dễ dàng hơn so với hydro thông thường.

- Nó gây nguy hiểm cho môi trường nếu nó được sử dụng một cách lớn, đặc biệt là trong các phản ứng của quá trình hợp hạch.

- Nó có thể hình thành với oxy một chất khác gọi là nước bán thấm (đại diện là HTO), cũng là chất phóng xạ.

- Nó được coi là một máy phát các hạt năng lượng thấp, được gọi là bức xạ beta.

- Khi đã có trường hợp tiêu thụ nước triti, người ta thấy rằng cuộc sống trung bình của họ trong cơ thể được duy trì trong khoảng 2,4 đến 18 ngày, được bài tiết sau đó.

Công dụng

Trong số các ứng dụng của triti là các quá trình liên quan đến phản ứng hạt nhân. Sau đây là danh sách các công dụng quan trọng nhất của nó:

- Trong lĩnh vực phát quang, triti được sử dụng để sản xuất các dụng cụ cho phép chiếu sáng, đặc biệt là vào ban đêm, trong các thiết bị khác nhau để sử dụng cho mục đích thương mại như đồng hồ, dao, súng, trong số các thiết bị khác, thông qua việc tự ăn.

- Trong lĩnh vực hóa học hạt nhân, các phản ứng thuộc loại này được sử dụng làm nguồn năng lượng trong sản xuất vũ khí hạt nhân và nhiệt hạch, ngoài ra còn được sử dụng kết hợp với deuterium cho các quá trình tổng hợp hạt nhân được kiểm soát.

- Trong lĩnh vực hóa học phân tích, đồng vị này có thể được sử dụng trong quá trình dán nhãn phóng xạ, trong đó triti được đặt trong một loài hoặc phân tử cụ thể và nó có thể được theo dõi cho các nghiên cứu mà bạn muốn thực hành theo cách này..

- Trong trường hợp môi trường sinh học, triti được sử dụng như một chất đánh dấu loại tạm thời trong các quá trình đại dương, cho phép điều tra sự tiến hóa của các đại dương trên Trái đất trong các lĩnh vực vật lý, hóa học và thậm chí sinh học.

- Trong số các ứng dụng khác, loài này đã được sử dụng để sản xuất pin nguyên tử để sản xuất năng lượng điện.

Tài liệu tham khảo

  1. Britannica, E. (s.f.). Triti Phục hồi từ britannica.com
  2. PubChem. (s.f.). Triti Lấy từ pubool.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (s.f.). Deuterium. Lấy từ en.wikipedia.org
  4. Chang, R. (2007). Hóa học, phiên bản thứ chín. Mexico: Đồi McGraw.
  5. Vasaru, G. (1993). Tách đồng vị Tritium. Lấy từ sách.google.com.vn