Triti

Tritium, (T, hoặc 3H), đồng vị của hydro với trọng lượng nguyên tử xấp xỉ 3. Hạt nhân của nó, bao gồm một proton và hai neutron, có khối lượng gấp ba lần khối lượng của hạt nhân hydro thông thường.Triti là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã12,34 năm;nó xảy ra trong nước tự nhiên với lượng dồi dào từ 10-18 so với hydro tự nhiên.Tritium được phát hiện vào năm 1934 bởi các nhà vật lý Ernest Rutherford, ML Oliphant và Paul Harteck, những người đã bắn phá deuterium (D, đồng vị hydro có khối lượng 2) bằng deuteron năng lượng cao (hạt nhân của nguyên tử deuterium) theo phương trình D + D → H + T. Willard Frank Libby và Aristid V. Grosse đã chỉ ra rằng tritium có trong nước tự nhiên, có thể được tạo ra do tác động của các tia vũ trụ lên nitơ trong khí quyển.

Tritium được tạo ra hiệu quả nhất bởi phản ứng hạt nhân giữa lithium-6 (6Li) và neutron từ các lò phản ứng phân hạch hạt nhân, theo phương trình 6Li + 1n → 4He + T.

Trong khi tritium có một số giá trị khác nhau được xác định bằng thực nghiệm về chu kỳ bán rã của nó, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia liệt kê 4.500 ± 8 ngày (12,32 ± 0,02 năm).Nó phân rã thành helium-3 bằng phân rã beta và giải phóng năng lượng 18,6 keV trong quá trình này.Động năng của electron thay đổi, trung bình là 5,7 keV, trong khi năng lượng còn lại được mang đi bởi phản neutrino gần như không thể phát hiện của electron.Các hạt beta từ tritium chỉ có thể xuyên qua lớp không khí dày khoảng 6,0 milimét (0,24 in) và chúng không có khả năng xuyên qua lớp da chết ngoài cùng của con người.Do năng lượng thấp so với các hạt beta khác, lượng Bremsstrahlung được tạo ra cũng thấp hơn.Năng lượng thấp bất thường được giải phóng trong phân rã beta của triti làm cho sự phân rã (cùng với rheni-187) thích hợp cho các phép đo khối lượng neutrino tuyệt đối trong phòng thí nghiệm (thí nghiệm gần đây nhất như vậy là KATRIN).

Năng lượng thấp của bức xạ tritium gây khó khăn cho việc phát hiện các hợp chất đánh dấu triti trừ khi sử dụng phương pháp đếm nhấp nháy chất lỏng.

Tritium là một đồng vị của hydro, cho phép nó dễ dàng liên kết với các gốc hydroxyl, tạo thành nước triti hóa (HTO) và với các nguyên tử carbon.Vì tritium là chất phát beta năng lượng thấp nên nó không nguy hiểm khi nhìn từ bên ngoài (các hạt beta của nó không thể xuyên qua da), nhưng nó có thể gây nguy hiểm bức xạ nếu hít phải, ăn phải qua thức ăn hoặc nước hoặc hấp thụ qua da.HTO có thời gian bán hủy sinh học ngắn trong cơ thể con người từ 7 đến 14 ngày, điều này vừa làm giảm tổng tác động của việc nuốt phải một lần và ngăn chặn sự tích lũy sinh học lâu dài của HTO từ môi trường. Thời gian bán hủy sinh học của nước triti hóa trong cơ thể con người, là thước đo lượng nước luân chuyển trong cơ thể, thay đổi theo mùa.Các nghiên cứu về thời gian bán hủy sinh học của công nhân bức xạ nghề nghiệp đối với triti trong nước tự do ở vùng ven biển Karnataka, Ấn Độ, cho thấy thời gian bán hủy sinh học trong mùa đông gấp đôi so với mùa hè. Nếu nghi ngờ hoặc đã biết về việc tiếp xúc với triti, hãy uống nước không bị ô nhiễm sẽ giúp thay thế tritium khỏi cơ thể.Tăng tiết mồ hôi, đi tiểu hoặc thở có thể giúp cơ thể trục xuất nước và do đó tritium chứa trong đó.Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cả tình trạng mất nước hay cạn kiệt chất điện giải của cơ thể đều không dẫn đến hậu quả sức khỏe của những điều đó (đặc biệt là trong thời gian ngắn) có thể nghiêm trọng hơn so với việc tiếp xúc với triti.