Tritiu este numele care a fost dat unuia dintre izotopii elementului chimic hidrogen, al cărui simbol , de obicei , să fie T sau 3 H, deși este de asemenea numit hidrogen 3. Acest lucru este utilizat pe scară largă într-un număr mare de aplicații, în special în domeniul nuclear.
De asemenea, în anii 1930, acest izotop își are originea pentru prima dată, pornind de la bombardarea cu particule cu energie mare (numite deuteroni) a unui alt izotop al aceluiași element numit deuteriu, mulțumită oamenilor de știință P. Harteck, ML Oliphant și E. Rutherford .
Acești cercetători nu au reușit să izoleze tritiul, în ciuda testelor lor, ceea ce a dat rezultate concrete în mâinile lui Cornog și Álvarez, descoperind la rândul său calitățile radioactive ale acestei substanțe.
Pe această planetă, producția de tritiu este extrem de rară în natură, originând doar în proporții atât de mici încât sunt considerate urme prin interacțiunile atmosferice cu radiațiile cosmice.
Structura
Când vorbim despre structura tritiului, primul lucru de remarcat este nucleul său, care are doi neutroni și un singur proton, care îi conferă o masă de trei ori mai mare decât cea a hidrogenului obișnuit.
Acest izotop are proprietăți fizice și chimice care îl disting de alte specii izotopice derivate din hidrogen, în ciuda asemănărilor structurale ale acestora.
Pe lângă faptul că are o greutate atomică sau o masă de aproximativ 3 g, această substanță prezintă radioactivitate, ale cărei caracteristici cinetice arată un timp de înjumătățire de aproximativ 12,3 ani.
Imaginea superioară compară structurile celor trei izotopi cunoscuți ai hidrogenului, numiți protiu (cea mai abundentă specie), deuteriu și tritiu.
Caracteristicile structurale ale tritiului îi permit să coexiste cu hidrogen și deuteriu în apa care provine din natură, producția căreia se datorează, probabil, interacțiunii care se produce între radiația cosmică și azotul de origine atmosferică.
În acest sens, în apa de origine naturală această substanță este prezentă în proporție de 10-18 în raport cu hidrogenul obișnuit; adică o abundență neglijabilă care nu poate fi recunoscută decât ca urme.
Câteva fapte despre tritiu
Au fost cercetate și utilizate diverse moduri de producere a tritiului datorită interesului științific ridicat pentru proprietățile sale radioactive și eficiente din punct de vedere energetic.
Astfel, ecuația următoare arată reacția generală prin care este produs acest izotop, din bombardarea atomilor de deuteriu cu deuteroni cu energie mare:
D + D → T + H
De asemenea, acesta poate fi efectuat ca reacție exotermă sau endotermică printr-un proces numit activare neutronică a anumitor elemente (cum ar fi litiu sau bor) și în funcție de elementul care este tratat.
În plus față de aceste metode, tritiul poate fi rar obținut din fisiunea nucleară, care constă în divizarea nucleului unui atom considerat ca fiind greu (în acest caz, izotopi de uraniu sau plutoniu) pentru a obține doi sau mai mulți nuclei mai mici mărime, producând cantități enorme de energie.
În acest caz, obținerea de tritiu are loc ca un produs secundar sau un produs secundar, dar nu este scopul acestui mecanism.
Cu excepția procedeului descris anterior, toate aceste procese de producție ale acestei specii izotopice se desfășoară în reactoare nucleare, în care sunt controlate condițiile fiecărei reacții.
Proprietăți
- Produce o cantitate uriașă de energie atunci când provine din deuteriu.
- Are proprietăți de radioactivitate, ceea ce continuă să trezească interes științific pentru cercetarea fuziunii nucleare.
- Acest izotop este reprezentat în forma sa moleculară ca T 2 sau 3 H 2 , a cărui greutate moleculară este de aproximativ 6 g.
- Similar cu protiumul și deuteriu, această substanță este dificil de limitat.
- Atunci când această specie se combină cu oxigenul, produce un oxid (reprezentat ca T 2 O) , care se află în faza lichidă și este cunoscut sub numele de apa super-grea.
- Este capabil să sufere fuziunea cu alte specii ușoare mai ușor decât cea arătată de hidrogenul obișnuit.
- Prezintă un pericol pentru mediu dacă este utilizat într-un mod masiv, în special în reacțiile proceselor de fuziune.
- Poate forma cu oxigen o altă substanță cunoscută sub denumirea de apă grea semisuper (reprezentată ca HTO), care este și radioactivă.
- Este considerat un generator de particule cu energie scăzută, cunoscut sub numele de radiație beta.
- Când au existat cazuri de consum de apă tritiată, s-a observat că timpul de înjumătățire în corp rămâne în intervalul de 2,4 la 18 zile, fiind ulterior excretat.
Aplicații
Printre aplicațiile tritiului, se evidențiază procesele legate de reacțiile de tip nuclear. Mai jos este o listă cu cele mai importante utilizări ale sale:
- În zona radioluminiscenței, tritiul este utilizat pentru a produce instrumente care permit iluminarea, în special noaptea, în diferite dispozitive destinate utilizării comerciale, cum ar fi ceasuri, cuțite, arme de foc, printre altele, prin auto-hrănire.
- În domeniul chimiei nucleare, reacțiile de acest tip sunt utilizate ca sursă de energie la fabricarea armelor nucleare și termonucleare, precum și utilizate în combinație cu deuteriu pentru procesele de fuziune nucleară controlată.
- În domeniul chimiei analitice, acest izotop poate fi utilizat în procesul de etichetare radioactivă, unde tritiul este plasat într-o specie sau moleculă specifică și poate fi urmărit pentru studii pe care se dorește să le efectueze.
- În cazul mediului biologic, tritiul este utilizat ca trasor tranzitoriu în procesele oceanice, ceea ce permite investigarea evoluției oceanelor pe Pământ în câmpurile fizice, chimice și chiar biologice.
- Printre alte aplicații, această specie a fost utilizată pentru fabricarea unei baterii atomice pentru a produce energie electrică.
Referințe
- Britannica, E. (nd). Tritium. Recuperat de pe britannica.com
- Extract. (Sf). Tritium. Preluat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (Sf). Deuteriu. Recuperat de pe en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chimie, ediția a noua. Mexic: McGraw-Hill.
- Vasaru, G. (1993). Separarea izotopilor de tritiu. Obținut din books.google.co.ve