تریتیوم

تریتیوم، (T یا 3H)، ایزوتوپ هیدروژن با وزن اتمی تقریباً 3. هسته آن، متشکل از یک پروتون و دو نوترون، سه برابر جرم هسته هیدروژن معمولی است.تریتیوم یک گونه رادیواکتیو با نیمه عمر 12.34 سال است.در آبهای طبیعی با فراوانی 10-18 هیدروژن طبیعی وجود دارد.تریتیوم در سال 1934 توسط فیزیکدانانی به نام ارنست رادرفورد، ام.ال. اولیفانت و پل هارتک کشف شد که دوتریوم (D، ایزوتوپ هیدروژن جرم شماره 2) را با دوترون های پرانرژی (هسته اتم های دوتریوم) طبق معادله D + D بمباران کردند. ← H + T. ویلارد فرانک لیبی و آریستید وی. گروس نشان دادند که تریتیوم در آب طبیعی وجود دارد که احتمالاً از اثر پرتوهای کیهانی روی نیتروژن اتمسفر تولید می شود.

طبق معادله 6Li + 1n → 4He + T، تریتیوم به طور مؤثر توسط واکنش هسته ای بین لیتیوم-6 (6Li) و نوترون ها از راکتورهای شکافت هسته ای تولید می شود.

در حالی که تریتیوم دارای چندین مقدار مختلف تجربی تعیین شده برای نیمه عمر خود است، موسسه ملی استاندارد و فناوری 8 ± 4500 روز (0.02 ± 12.32 سال) را فهرست کرده است.با واپاشی بتا به هلیوم-3 تجزیه می شود و در این فرآیند 18.6 کو انرژی آزاد می کند.انرژی جنبشی الکترون با میانگین 5.7 کو ولت متفاوت است، در حالی که انرژی باقیمانده توسط آنتی نوترینوی الکترونی تقریبا غیرقابل کشف منتقل می شود.ذرات بتا از تریتیوم می توانند تنها در حدود 6.0 میلی متر (0.24 اینچ) هوا نفوذ کنند و قادر به عبور از بیرونی ترین لایه مرده پوست انسان نیستند.به دلیل انرژی کم آنها در مقایسه با سایر ذرات بتا، میزان Bremsstrahlung تولید شده نیز کمتر است.انرژی کم غیرمعمول آزاد شده در واپاشی تریتیوم بتا باعث می شود که واپاشی (همراه با رنیم-187) برای اندازه گیری جرم مطلق نوترینو در آزمایشگاه مناسب باشد (اخرین آزمایش KATRIN است).

انرژی کم تابش تریتیوم تشخیص ترکیبات نشاندار شده با تریتیوم را دشوار می کند مگر با استفاده از شمارش سوسوزن مایع.

تریتیوم یک ایزوتوپ از هیدروژن است که به آن اجازه می دهد تا به راحتی به رادیکال های هیدروکسیل متصل شود و آب تریتی شده (HTO) و اتم های کربن را تشکیل دهد.از آنجایی که تریتیوم یک ساطع کننده بتا کم انرژی است، از نظر خارجی خطرناک نیست (ذرات بتا آن قادر به نفوذ به پوست نیستند)، اما اگر استنشاق شود، از طریق غذا یا آب خورده شود یا از طریق پوست جذب شود، می تواند یک خطر تشعشع باشد.HTO نیمه عمر بیولوژیکی کوتاهی در بدن انسان بین 7 تا 14 روز دارد که هم اثرات کل مصرف یکباره را کاهش می دهد و هم از تجمع زیستی طولانی مدت HTO در محیط جلوگیری می کند. نیمه عمر بیولوژیکی آب تریتی شده در آب بدن انسان، که معیاری برای گردش آب بدن است، با فصل متفاوت است.مطالعات بر روی نیمه عمر بیولوژیکی کارگران پرتوهای شغلی برای تریتیوم آب رایگان در یک منطقه ساحلی در کارناتاکا، هند، نشان می دهد که نیمه عمر بیولوژیکی در فصل زمستان دو برابر فصل تابستان است. اگر مشکوک بودن یا شناخته شدن قرار گرفتن در معرض تریتیوم، نوشیدن آب غیر آلوده به جایگزینی تریتیوم از بدن کمک می کند.افزایش تعریق، ادرار یا تنفس می تواند به دفع آب و در نتیجه تریتیوم موجود در آن به بدن کمک کند.با این حال، باید مراقب بود که نه کم آبی بدن و نه کاهش الکترولیت‌های بدن، زیرا پیامدهای سلامتی آن چیزها (به ویژه در کوتاه مدت) می‌تواند شدیدتر از قرار گرفتن در معرض تریتیوم باشد.