Baru-baru ini, orang percaya bahwa atom adalah partikel yang tidak terpisahkan. Kemudian menjadi jelas bahwa itu terdiri dari nukleus dan elektron yang berputar di sekitarnya. Terlebih lagi, bagian sentral sekali lagi dianggap tak terpisahkan dan integral. Hari ini kita tahu bahwa itu terdiri dari proton dan neutron. Selain itu, tergantung pada jumlah yang terakhir, zat yang sama mungkin memiliki beberapa isotop. Jadi tritium - apa itu? Apa substansi ini, bagaimana cara mendapatkannya dan menggunakannya?
Tritium - apa itu?
Hidrogen adalah zat paling sederhana di alam. Jika kita berbicara tentang bentuknya yang paling umum, yang akan dibahas lebih rinci di bawah, maka atomnya hanya terdiri dari satu proton dan satu elektron. Namun, ia juga dapat mengambil partikel "ekstra", yang agak mengubah sifatnya. Jadi, inti tritium terdiri dari proton dan dua neutron. Dan jika protium, yaitu, bentuk hidrogen paling sederhana, adalah unsur paling melimpah di alam semesta, maka Anda tidak bisa mengatakan tentang versi "perbaikan" - itu terjadi di alam dalam jumlah kecil.
Tritium isotop hidrogen (nama berasal dari kata Yunani "ketiga") ditemukan pada tahun 1934 oleh Rutherford, Olyphant dan Hartek. Dan pada kenyataannya, mereka berusaha menemukannya untuk waktu yang sangat lama dan sulit. Segera setelah penemuan deuterium dan air berat pada tahun 1932, para ilmuwan mulai mencari isotop ini dengan meningkatkan sensitivitas analisis spektral dalam studi hidrogen biasa. Namun, terlepas dari segalanya, usaha mereka sia-sia - bahkan dalam sampel yang paling terkonsentrasi mereka bahkan tidak bisa mendapatkan sedikit pun keberadaan zat yang hanya harus ada. Tetapi pada akhirnya, pencarian masih berhasil - Oliphant mensintesis elemen menggunakan air berat di laboratorium Rutherford.
Singkatnya, definisi tritium adalah sebagai berikut: isotop radioaktif hidrogen, inti yang terdiri dari proton dan dua neutron. Jadi apa yang diketahui tentang dia?
Tentang hidrogen isotop
Elemen pertama dari tabel periodik secara simultan adalah yang paling umum di alam semesta. Selain itu, di alam ia terjadi dalam bentuk salah satu dari tiga isotopnya: protium, deuterium, atau tritium. Inti dari yang pertama terdiri dari satu proton, yang memberinya nama. Ngomong-ngomong, ini adalah satu-satunya elemen stabil yang tidak memiliki neutron. Berikutnya dalam rangkaian isotop hidrogen adalah deuterium. Inti atomnya terdiri dari proton dan neutron, dan namanya kembali ke kata Yunani "kedua".
Bahkan isotop hidrogen yang lebih berat dengan jumlah massa dari 4 hingga 7 juga diperoleh di laboratorium, waktu paruh mereka terbatas pada sepersekian detik.
Sifat-sifat
Massa atom tritium adalah sekitar 3, 02 a. E. m Dalam hal sifat fisiknya, zat ini hampir tidak berbeda dari hidrogen biasa, yaitu, dalam kondisi normal, ia adalah gas ringan tanpa warna, rasa dan bau, dan memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Pada suhu sekitar -250 derajat Celcius, ia menjadi cairan berwarna yang ringan dan mengalir. Kisaran di mana ia berada dalam keadaan agregasi ini agak sempit. Titik lelehnya sekitar 259 derajat Celcius, di bawahnya hidrogen menjadi massa seperti salju. Selain itu, unsur ini larut cukup baik dalam beberapa logam.
Namun, ada beberapa perbedaan dalam sifat. Pertama, isotop ketiga memiliki lebih sedikit reaktivitas, dan kedua, tritium bersifat radioaktif dan karenanya tidak stabil. Waktu paruh adalah sedikit di atas 12 tahun. Dalam proses radiolisis, itu berubah menjadi isotop helium ketiga dengan emisi elektron dan antineutrino.
Mendapatkan
Di alam, tritium terkandung dalam jumlah yang tidak signifikan dan paling sering terbentuk di atmosfer atas selama tumbukan partikel kosmik dan, misalnya, atom nitrogen. Namun, ada juga metode industri untuk memproduksi elemen ini dengan menyinari lithium-6 dengan neutron dalam reaktor nuklir.
Sintesis tritium dalam volume sekitar 1 kilogram memakan biaya sekitar $ 30 juta.
Gunakan
Jadi, kami belajar sedikit lebih banyak tentang tritium - apa itu dan sifat-sifatnya. Tetapi mengapa itu dibutuhkan? Mari kita lihat di bawah. Menurut beberapa laporan, permintaan komersial global untuk tritium adalah sekitar 500 gram per tahun, dan sekitar 7 kilogram dihabiskan untuk kebutuhan militer.
Menurut Institut Riset Energi dan Lingkungan Amerika, 2, 2 centre hidrogen superheavy diproduksi di Amerika Serikat dari tahun 1955 hingga 1996. Dan untuk tahun 2003, total cadangan elemen ini sekitar 18 kilogram. Untuk apa mereka digunakan?
Pertama, tritium diperlukan untuk mempertahankan efektivitas tempur senjata nuklir, yang, seperti yang Anda tahu, masih dimiliki beberapa negara. Kedua, energi termonuklir tidak lengkap tanpanya. Masih tritium digunakan dalam beberapa studi ilmiah, misalnya, dalam geologi dengan bantuan tanggal perairan alami. Tujuan lain adalah catu daya lampu latar jam. Selain itu, percobaan sedang dilakukan untuk membuat generator radioisotop berdaya rendah, misalnya, untuk memberi daya pada sensor otonom. Diharapkan dalam hal ini masa kerja mereka akan sekitar 20 tahun. Biaya generator semacam itu akan sekitar seribu dolar.
Pernak-pernik dengan sejumlah kecil tritium di dalamnya juga ada sebagai suvenir asli. Mereka memancarkan cahaya dan terlihat sangat eksotis, terutama jika Anda tahu tentang konten internal.
Bahaya
Tritium bersifat radioaktif, ini menjelaskan sebagian dari sifat dan kegunaannya. Paruhnya sekitar 12 tahun, sedangkan helium-3 terbentuk dengan emisi antineutrino dan elektron. Selama reaksi ini, 18, 59 kW energi dilepaskan dan partikel beta merambat di udara. Mungkin aneh bagi orang awam bahwa isotop radioaktif digunakan, katakanlah, untuk menerangi arloji, karena itu bisa berbahaya, bukan? Faktanya, tritium hampir tidak mengancam kesehatan manusia dengan apa pun, karena partikel beta dalam proses peluruhannya menyebar hingga maksimum 6 milimeter dan tidak dapat mengatasi hambatan sederhana. Namun, ini tidak berarti bekerja dengan benar-benar aman - konsumsi makanan, udara, atau penyerapan melalui kulit dapat menyebabkan masalah. Meskipun dalam kebanyakan kasus mudah dan cepat diekskresikan, ini tidak selalu terjadi. Jadi, tritium - apa itu dari sudut pandang bahaya radiasi?
Langkah-langkah perlindungan
Terlepas dari kenyataan bahwa energi peluruhan rendah tritium tidak memungkinkan radiasi menyebar dengan serius, sehingga partikel beta bahkan tidak dapat menembus kulit, jangan abaikan kesehatan Anda. Ketika bekerja dengan isotop ini, Anda tentu saja tidak dapat menggunakan baju pelindung radiasi, tetapi aturan dasar, seperti pakaian tertutup dan sarung tangan bedah, harus diperhatikan. Karena bahaya utama tritium adalah ketika dicerna, penting untuk menghentikan aktivitas yang memungkinkan hal ini terjadi. Sisanya tidak perlu dikhawatirkan.
Namun, jika telah diserap dalam jumlah besar ke dalam jaringan tubuh, penyakit radiasi akut atau kronis dapat terjadi, tergantung pada durasi, dosis dan keteraturan paparan. Dalam beberapa kasus, penyakit ini berhasil disembuhkan, tetapi dengan lesi yang luas, hasil yang fatal mungkin terjadi.
Dalam tubuh normal mana pun, ada jejak tritium, meskipun mereka benar-benar tidak signifikan dan hampir tidak mempengaruhi radiasi latar belakang. Nah, bagi pecinta jam tangan dengan tangan bercahaya, levelnya beberapa kali lebih tinggi, meskipun masih dianggap aman.
