Масса ядра трития таблица

тритий

ТРИТИЙ ( от греч. tritos — третий) T, или 3 1H

радиоактивный тяжелый изотоп водорода с мас. ч. 3. Ядро атома Т. — тритон с массой 3,016050 состоит из одного протона и двух нейтронов, энергия связи 8,1–8,4 МэВ. При β-распаде T. образуется легкий изотоп гелия: Т 1/2 12,33 года; макс. энергия излучения 18,61 кэВ, средняя — 5,54 кэВ. Уд. активность T. 3,59∙10 5 ГБк/г. При взаимод. -частиц T. с веществом возникает тормозное фотонное излучение, которое используют для количеств. определения T. в разл. средах.

Молекула T. двухатомна, мол. м. 6,03210; основная частота колебаний атомов 2548,36 см −1 ; константа диссоциации (293,15 К), где p — давление. С др. изотопами водорода T. образует молекулы прототри-тия HT с мол. м. 4,02395 и дейтеротрития DT с мол. м. 5,03015. Молекулярный T. может находиться в орто- и пара-состояниях ( соотв. о-Т 2 и п-Т 2). При обычных условиях газообразный T 2 представляет собой смесь 75% орто- и 25% пара-модификаций (нормальный Т., н-T 2). Равновесный T. (р-Т 2), имеющий равновесный орто-пара-состав при данной температуре, содержит п-T 2, (%): 97,243 (10 К), 66,453 (20 К), 43,493 (30 К), 33,35 (40 К), 28,789 (50 К), 25,075 (100 К). Энтальпия орто-пара-превращения н-T 2 в р-Т 2 составляет −195,94 при 20 К и −11,51 Дж/моль при 50 К.

T. образуется в верх. слоях атмосферы в результате взаимод. космич. излучения гл. обр. с ядрами N и O, напр.: . Образующиеся таким образом атомы T. в результате реакций радиац. окисления и изотопного обмена переходят в молекулы воды, затем T. в составе дождевой воды выпадает на поверхность Земли. По совр. оценкам, равновесная активность космогенного T. во внеш. среде (гидросфере и атмосфере) составляет (1,11–1,30)∙10 9 ГБк (3,0–3,5 кг). Считают, что ок. 90% природного T. содержится в гидросфере ( гл. обр. в виде НТО), 10% в стратосфере (НТО) и 0,1% и тропосфере (из них 50% в виде HT).

Большое количество T. образуется при ядерных и, гл. обр., термоядерных взрывах. Взрыв водородной бомбы с тротиловым эквивалентом 1 MT приводит к выделению (2,6–7,4)∙10 8 ГБк трития. С начала испытания термоядерною оружия (1954) содержание T. в дождевой воде возросло с 0,5–5,0 до 500 T.E.: T.E. — тритиевая единица, равная отношению числа атомов Т/Н = 10 −18 , или 0,12 Бк на 1 л воды. При подземных ядерных взрывах T. также превращ. в оксид и частично выходит на пов-cть. По оценкам (1970), общее содержание T. в биосфере: в мировом океане 250 кг, в континентальных водах 45 кг, в воздухе 3 кг.

Свойства. Некоторые свойства T. приведены в табл. 1. Уравнение температурной зависимости давления насыщ. пара жидкого н-Т 2 в интервале 25–40 К: (гПа) = 6,158 +78,925/ T+2∙10 −4 ( T-25) 2 .

Табл. 1. — СВОЙСТВА HT, DT и н-Т 2

таблица в процессе добавления

Давление пара HT м. б. вычислено по формуле: аналогично принято, что Коэф. диффузии HT в жидком H 2 м. б. вычислен по уравнению D = 3,05∙10 −4 exp(-36/T). Идеальный коэф. разделения изотопов водорода при равновесии жидкость-пар (см. табл. 2). Эксперим. коэф. разделения смесей D 2-DT и D 2-T 2 на 5–6% ниже Реакции изотопного обмена водорода и (константы равновесия при 298,15 К равны соотв. 2,57 и 3,82) протекают вследствие выделения энергии при радиоактивном распаде Т., скорость их зависит от концентрации Т., а также от присутствия катализаторов. T. окисляется O 2 при обычной температуре и без катализаторов вследствие -распада.

Табл. 2 — ЗНАЧЕНИЯ

таблица в процессе добавления

Оксиды трития T 2O ( мол. м. 22,03150), прототрития НТО (20,02335) и дейтеротрития DTO (21,02955) имеют уд. активность соотв. 98050, 53650 и 51430 ГБк/г. Для T 2O т. кип. 274,70 К, температура тройной точки 277,64 К; плотн. 1,21459 г/см 3 (293,15 К), макс. плотн. 1,21502 (286,55 К); отношение значений давления паров H 2O и T 2O в интервале 264–387 К: = −103,87/ Т+ 46480/ Т 2 .

Давление пара НТО Коэф. разделения жидкость — пар (относит, летучесть α) растворов DTO в D 2O в интервале 313,15–373,15 К: =8,026/7+0,0198. Коэф. диффузии (м 2 /с) при 298,15 К: НТО в H 2O 2,236∙10 −9 , DTO в D 2O 1,849∙10 −9 , DTO в НТО 2,029∙10 −9 .

Константы равновесия К изотопного обмена H 2O+ и D 2O + при 300 К соотв. равны 3,699 и 3,972. Образование НТО может происходить при изотопном обмене , К = 6.31 (300 К).

В результате радиоактивного распада T. в его соед. имеют место радиац. эффекты. Вода, содержащая Т., подвергается радиолизу с образованием H 2 и H 2O 2. Вода, содержащая 100% Т., разлагается на 50% через 5,24 сут. Рекомендуемая Международной комиссией радиологич. защиты условная граница допустимого содержания T. в воде (при котором практически не наблюдается ее саморазложение) 3,7∙10 3 ГБк/л.

Тритиды подобны гидридам (незначит. отличия проявляются в таких свойствах, как плотность и параметры кристаллич.решетки): получают их теми же методами, что и гидриды. Наиб. важны LiT (Li 2DT), TiT 2, ZrT 2, UT 3. Обьем (см 3 ) T 2, связываемого 1 г металла: Li 1,6∙10 3 , Ti 4,7∙10 2 , Zr2,5∙10 2 , U 1,4∙10 2 . В любом водородсодержащем соед. замещение одного атома H на атом T приводит к образованию соед. с уд. активностью 107,7∙10 4 ГБк/моль.

Получение. В пром. масштабе T. получают в ядерном реакторе, облучая Li, чаще всею обогащенный изотопом 6 Li, нейтронами: . Продукт естеств. распада Т. — 3 Не — также вступает в ядерную реакцию, превращаясь в T. и протий: . Получение T. включает подготовку материала к облучению, проведение облучения и накопление T. в материале, выделение, очистку и концентрирование, при этом используют методы термодиффузии и низкотемпературной ректификации. T. может быть также получен выделением и концентрированием при изотопной очистке тяжелой воды — замедлителя ядерных реакторов. Этим путем на установке в Гренобле (Франция) получают 8,88∙10 6 ГБк в год 98%-ного T. Установка TRF (Tritium Removal Facility) в Канаде, рассчитанная на переработку 350 кг/ч D 2O тяжеловодных реакторов, по аналогичной технологии позволяет получать ок. 10 9 ГБк в год T. чистотой не менее 99%. Хранить T. можно в виде тритидов.

Применение. Т. — компонент топлива для термоядерного синтеза: МэВ: радиоактивный изотопный индикатор в химии, биологии, медицине, геофизике, гидрогеологии и др. В виде тритиевых мишеней (тритиды U, Ti, Zr, интерметаллиды) используется в генераторах нейтронов, детекторах для газо-жидкостной хроматографии, в качестве радиоактивных источников излучения для флюорографии, в толщиномерах и т. д. T. применяют при изготовлении световых указателей и сигналов (активированный ZnS излучает зеленоватое свечение в присутствии Т.).

Техника безопасности и контроль. Макс. пробег -частиц T. в воздухе 5,8 мм при 20 °C, в биол. ткани 6,5 мкм. Поэтому — частицы T. полностью поглощаются роговыми слоями кожи и внеш. облучение организма T. и его соед. не представляет опасности. T. опасен при попадании в организм через кожу, легкие или при приеме пищи и воды. Период полувыведения T. при поглощении в виде газа 3,3 мин, а в виде воды 10–12 сут. Независимо от путей поступления в организм через 2–3 ч наблюдается равномерное распределение НТО в жидкой фазе организма (кровь, моча, выдыхаемые пары воды). Для газообразного T. и НТО (T 2O) категория радиац. опасности Г, минимально значимая активность 3,7∙10 6 Бк. Допустимые концентрации T. в воздухе рабочей зоны ДK А и в атм. воздухе или воде ДK Б, предельно допустимое поступление через органы дыхания ПДП, предел годового поступления в организм ПГП приведены в табл. 3.

В ядерных реакторах, работающих на тепловых нейтронах, в результате побочных процессов образуется Т., который может попадать в окружающую среду с газообразными или жидкими отходами, как непосредственно на АЭС, так и при дальнейшей переработке облученного ядерного топлива. Количеств. оценка поступления T. в окружающую среду с газообразными и жидкими отходами АЭС, ГБк/МВт(электрич.)*год: реакторы ВВЭР (водно-водяной энергетич. реактор) — в атмосферу 7,4–33, в гидросферу 33; реакторы РБМК (реактор большой мощности канальный) — соотв. 22 и 1,5. Существенно более высокие выбросы T. наблюдаются на АЭС с тяжеловодными реакторами. Осн. источник поступления T. в окружающую среду в ядерной технологии — заводы по переработке ядерного топлива. Так, напр., завод по переработке ядерного топлива с производительностью 1500 т UO 2 в год м. б. источником T. — (1,11–2,96)∙10 16 Бк в год.

Табл. 3 — ЗНАЧЕНИЯ ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТРИТИЯ

таблица в процессе добавления

Эксплуатация термоядерных энергетич. установок будущего приведет к дальнейшему росту выбросов Т., т. к. ТЯЭС (термоядерная энергетич. станция) по оценкам будет выделять T. в 10 4 –10 6 раз больше, чем АЭС эквивалентной мощности. Задачи улавливания T. и очистки сбросов до санитарных норм, выделения и концентрирования T. с целью его локализации (захоронения) или использования м. б. решены при помощи методов разделения изотопов водорода: ректификацией воды под вакуумом, хим. изотопным обменом (очистка и начальное концентрирование), низкотемпературной ректификацией жидкого водорода, сорбционным разделением на твердых сорбентах. Содержание T. в разл. средах определяют измерением его активности чаще всего ионизационными и сцинтилляционными методами (табл. 4). При недостаточной чувствительности измерит, аппаратуры применяют методы предварит. концентрирования (термодиффузия, ректификация, электролиз).

Табл. 4 — ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ

таблица в процессе добавления

Для контроля за содержанием T. в воздухе используют ионизац. камеры [диапазон измеряемых концентраций 3,7∙(10∙10 13 ) Бк/л], пропорциональные (1,85–3,7∙10 6 Бк/л) и сцинтилляц. счетчики [3,7∙(10-1O 7 ) Бк/л], для периодич. контроля — фотопленки. T. открыли в 1934 Э. Резерфорд, M. Олифант и П. Хартек.

Лит.: Ленский Л. А., Физика и химия трития, М., 1981; Беловодский Л.Ф., Гаевой В. К., Гришмановский В. И., Тритий, М., 1985; Андреев Б. M., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г., Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике, М., 1987; Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник, под ред. Л. А. Ильина, В. А. Филова, Л., 1990, с. 50–57.

Источник

Тритий

Из Википедии — свободной энциклопедии

Три́тий (др.-греч. τρίτος «третий») — радиоактивный изотоп водорода. Обозначается T или 3 H. Ядро трития состоит из протона и двух нейтронов, его называют тритоном.

В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при соударении частиц космического излучения с ядрами атомов, например, азота [3] . В процессе распада тритий превращается в 3 He 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. Название для этого изотопа было предложено на случай открытия ещё до него, 15 июня 1933 года, Юри, Мерфи и Брикведде в том же письме редактору научного журнала «The Journal of Chemical Physics», где они предложили названия для двух известных изотопов водорода — протия и дейтерия [4] [5] . 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:

3 6 L i + n → 1 3 H + 2 4 H e <\displaystyle <>\mathrm <<>_<3>^<6>Li> +\mathrm \rightarrow \mathrm <<>_<1>^<3>H> +\mathrm <<>_<2>^<4>He> >



Тритий

Три́тий (др.-греч. τρίτος «третий»), сверхтяжёлый водород, обозначается символами T и 3 H — 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 3 He с испусканием электрона и антинейтрино (бета-распад), период полураспада — 12,32 года. Доступная энергия распада очень мала (18,59 кэВ), средняя энергия электронов 6,5 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:

• Производство одного килограмма трития обходится в 30 млн долларов [5] .
• Используется в источниках света.

Примечания

1. ↑ 1234 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
2. ↑ 12 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
3. ↑Backgrounder on Tritium, Radiation Protection Limits, and Drinking Water Standards (англ.) . U.S.NRC (февраль 2011). Архивировано из первоисточника 14 октября 2012.Проверено 5 октября 2012.
4. ↑R. V. OsborneReview of the Greenpeace report: «Tritium Hazard Report: Pollution and Radiation Risk from Canadian Nuclear Facilities» (англ.) (pdf). Canadian Nuclear Association (август 2007). Архивировано из первоисточника 14 октября 2012.Проверено 5 октября 2012.
5. ↑BBC News — Is fusion power really viable?

Ссылки

Стабильные: 1 H: Протий, D, 2 H: Дейтерий

10—10 000 лет: T, 3 H: Тритий

Нестабильные (менее суток): 4 H: Водород-4, 5 H: Водород-5, 6 H: Водород-6, 7 H: Водород-7

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Тритий» в других словарях:

ТРИТИЙ, Т — ТРИТИЙ, Т, радиоактивный тяжелый изотоп водорода с массовым числом 3, период полураспада 12,35 года; газ, tкип 250,23шC. Тритий используют в термоядерном синтезе, как изотопный индикатор и др.; входит в состав термоядерного заряда. Открыт… … Современная энциклопедия

Тритий — ТРИТИЙ, Т, радиоактивный тяжелый изотоп водорода с массовым числом 3, период полураспада 12,35 года; газ, tкип 250,23°C. Тритий используют в термоядерном синтезе, как изотопный индикатор и др.; входит в состав термоядерного заряда. Открыт… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ТРИТИЙ — (лат. Tritium от греч. tritos третий), Т, 3Н, сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3. Ядро атома состоит из протона и 2 нейтронов; период полураспада 12,35 года. Открыт английскими учеными Э. Резерфордом, М. Л. Олифантом и … Большой Энциклопедический словарь

ТРИТИЙ — (символ Т), радиоактивный изотоп водорода, ядро которого состоит из одного протона и двух нейтронов. В природе на 1017 атомов водорода приходится только один атом трития. Соединения трития используются как изотопный индикатор при радиоактивном… … Научно-технический энциклопедический словарь

ТРИТИЙ — (Tritium), Т, 3 Н радиоакт. сверхтяжёлый радионуклид водорода с массовым числом 3. Ядро Т. состоит из одного протона и двух нейтронов и наз. тритоном. Т. b излучатель, Т 1/2 = 12,35 года. Природный Т. образуется, напр., при бомбардировке азота… … Физическая энциклопедия

тритий — (Н3) – сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3. Широко используется в качестве радиоактивной метки в биол. исследованиях. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) … Словарь микробиологии

тритий — сущ., кол во синонимов: 2 • водород (10) • изотоп (7) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Тритий — Т Tritium «тяжелый» изотоп водорода с атомной массой 3. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики

тритий — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN tritium The hydrogen isotope having mass number 3; it is one form of heavy hydrogen, the other being deuterium. (Source: MGH) [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langc… … Справочник технического переводчика

ТРИТИЙ — сверхтяжёлый радиоактивный (см.) водорода с массовым числом 3; символ Т или 3Н. Период полураспада 12,262 года; при распаде испускает мягкие бета частицы. Т. используют как горючее в термоядерных бомбах и в ядерной энергетике. Кроме того, он… … Большая политехническая энциклопедия

Источник

Масса ядра трития таблица

1,30 1,27 1,25 1,23

1,690 1,613 1,563 1,513

Оксиды трития T 2 O (молекулярная масса 22,03150), прототрития НТО (20,02335) и дейтеротрития DTO (21,02955) имеют удельная активность соответственно 98050, 53650 и 51430 ГБк/г. Для T 2 O т. кип. 274,70 К, температура тройной точки 277,64 К; плотность 1,21459 г/см 3 (293,15 К), макс. плотность 1,21502 (286,55 К); отношение значений давления паров H 2 O и T 2 O в интервале 264-387 К: = -103,87/Т+ 46480/Т 2 .

Давление пара НТО Коэф. разделения жидкость — пар (относит, летучесть ) растворов DTO в D 2 О в интервале 313,15-373,15 К: =8,026/7+0,0198. Коэф. диффузии (м 2 /с) при 298,15 К: НТО в H 2 O 2,236-10 -9 , DTO в D 2 O 1,849*10 -9 , DTO в НТО 2,029*10 -9 .

Константы равновесия К изотопного обмена H 2 O+ и D 2 O + при 300 К соответственно равны 3,699 и 3,972. Образование НТО может происходить при изотопном обмене , К = 6.31 (300 К).

В результате радиоактивного распада T. в его соединение имеют место радиац. эффекты. Вода, содержащая ТРИТИЙ, подвергается радиолизу с образованием H 2 и H 2 O 2 . Вода, содержащая 100% ТРИТИЙ, разлагается на 50% через 5,24 сут. Рекомендуемая Международной комиссией радиологич. зашиты условная граница допустимого содержания T. в воде (при котором практически не наблюдается ее саморазложение) 3,7*10 3 ГБк/л.

Тритиды подобны гидридам (незначительной отличия проявляются в таких свойствах, как плотность и параметры кристаллич.решетки): получают их теми же методами, что и гидриды. Наиб. важны LiT (Li 2 DT), TiT 2 , ZrT 2 , UT 3 . Обьем (см 3 ) T 2 , связываемого 1 г металла: Li 1,6*10 3 , Ti 4,7*10 2 , Zr2,5-10 2 , U 1,4*10 2 . В любом водородсодержащем соединение замещение одного атома H на атом T приводит к образованию соединение с удельная активностью 107,7-10 4 ГБк/моль.

Получение. В пром. масштабе T. получают в ядерном реакторе, облучая Li, чаще всею обогащенный изотопом 6 Li, нейтронами: . Продукт естеств. распада ТРИТИЙ- 3 Не — также вступает в ядерную реакцию, превращаясь в T. и протий: . Получение T. включает подготовку материала к облучению, проведение облучения и накопление T. в материале, выделение, очистку и концентрирование, при этом используют методы термодиффузии и низкотемпературной ректификации. T. может быть также получен выделением и концентрированием при изотопной очистке тяжелой воды — замедлителя ядерных реакторов. Этим путем на установке в Гренобле (Франция) получают 8,88-10 6 ГБк в год 98%-ного T. Установка TRF (Tritium Removal Facility) в Канаде, рассчитанная на переработку 350 кг/ч D 2 O тяжеловодных реакторов, по аналогичной технологии позволяет получать около 10 9 ГБк в год T. чистотой не менее 99%. Хранить T. можно в виде тритидов.

Применение. Т.- компонент топлива для термоядерного синтеза: МэВ: радиоактивный изотопный индикатор в химии, биологии, медицине, геофизике, гидрогеологии и др. В виде тритиевых мишеней (тритиды U, Ti, Zr, интерметаллиды) используется в генераторах нейтронов, детекторах для газо-жидкостной хроматографии, в качестве радиоактивных источников излучения для флюорографии, в толщиномерах и т.д. T. применяют при изготовлении световых указателей и сигналов (активированный ZnS излучает зеленоватое свечение в присутствии ТРИТИЙ).

Техника безопасности и контроль. Макс. пробег-частиц T. в воздухе 5,8 мм при 20 0 C, в биологическое ткани 6,5 мкм. Поэтому -частицы T. полностью поглощаются роговыми слоями кожи и внешний облучение организма T. и его соединение не представляет опасности. T. опасен при попадании в организм через кожу, легкие или при приеме пищи и воды. Период полувыведения T. при поглощении в виде газа 3,3 мин, а в виде воды 10-12 сут. Независимо от путей поступления в организм через 2-3 ч наблюдается равномерное распределение НТО в жидкой фазе организма (кровь, моча, выдыхаемые пары воды). Для газообразного T. и НТО (T 2 O) категория радиац. опасности Г, минимально значимая активность 3,7 • 10 6 Бк. Допустимые концентрации T. в воздухе рабочей зоны ДК А и в атм. воздухе или воде ДК Б , предельно допустимое поступление через органы дыхания ПДП, предел годового поступления в организм ПГП приведены в табл. 3.

В ядерных реакторах, работающих на тепловых нейтронах, в результате побочных процессов образуется ТРИТИЙ, который может попадать в окружающую среду с газообразными или жидкими отходами, как непосредственно на АЭС, так и при дальнейшей переработке облученного ядерного топлива. Количеств. оценка поступления T. в окружающую среду с газообразными и жидкими отходами АЭС, ГБк/МВт(электрич.)*год: реакторы ВВЭР (водно-водяной энергетич. реактор) — в атмосферу 7,4-33, в гидросферу 33; реакторы РБМК (реактор большой мощности канальный) — соответственно 22 и 1,5. Существенно более высокие выбросы T. наблюдаются на АЭС с тяжеловодными реакторами. Осн. источник поступления T. в окружающую среду в ядерной технологии — заводы по переработке ядерного топлива. Так, например, завод по переработке ядерного топлива с производительностью 1500 т UO 2 в год может быть источником T.- (1,11-2,96)•10 16 Бк в год.

Источник