Το μόριο υδρογόνου έχει αρκετά ισότοπα για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας. Αυτά τα ισότοπα είναι γνωστά ως δευτέριο και τρίτιο. Το Tritium είναι μέρος των καυσίμων υψηλής πραγματικής ισχύος σε αυτήν την ενέργεια. Για το λόγο αυτό, η χρήση της ήταν πολύ αμφιλεγόμενη δεδομένου ότι η πυρηνική ενέργεια ήταν το επίκεντρο πολλών συζητήσεων από την έναρξή της. Ωστόσο, το τρίτιο έχει και άλλες χρήσεις εκτός από την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε τι είναι το τρίτιο, ποια είναι η προέλευσή του, οι χρήσεις και τα κύρια χαρακτηριστικά του.
Τι είναι το τρίτιο
Όπως είπαμε προηγουμένως, είναι ένα φυσικό ισότοπο που λαμβάνεται από το μόριο υδρογόνου. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι είναι εξαιρετικά ραδιενεργό. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ως μέρος του μείγματος πυρηνικών καυσίμων για παραγωγή ενέργειας. Ο πυρήνας του τριτίου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και δύο νετρόνια. Αυτό κάνει την πυρηνική σύντηξη να χρησιμεύσει για την παραγωγή ενέργειας. Το πρόβλημα με την πυρηνική σύντηξη είναι ότι απαιτεί πολύ υψηλή θερμοκρασία και πίεση για τη σημερινή ανθρώπινη τεχνολογία για να την εκτελέσει. Αυτή η πυρηνική σύντηξη συμβαίνει φυσικά και αυθόρμητα στον ήλιο.
Το τρίτιο σχηματίζεται φυσικά ως αποτέλεσμα κοσμικών ακτίνων που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρα. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Ernest Rutherford το 1934. Οι πρώτες μελέτες πραγματοποιήθηκαν με συνηθισμένα μόρια υδρογόνου αλλά τα ισότοπα δευτερίου και τριτίου δεν μπόρεσαν να απομονωθούν. Αργότερα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα έως ότου διαχωριστεί αυτό το ισότοπο, το οποίο χαρακτηρίζεται από το ότι είναι εξαιρετικά ραδιενεργό. Μετά από χρόνια μελέτης του τριτίου, ανακαλύφθηκε ότι η σύνθεσή του ήταν χρήσιμη για τη χρονολόγηση του κρασιού.
Δομή ισοτόπων
Εάν πάμε στην εσωτερική δομή του τριτίου μπορούμε να δούμε ότι η μάζα του είναι μεγαλύτερη από εκείνη του υδρογόνου. Η ωφέλιμη ζωή του ισότοπου μπορεί να είναι γνωστή χάρη στα κινητικά χαρακτηριστικά της δομής του. Μετά από μελέτες των κινητικών χαρακτηριστικών, μπορεί να είναι γνωστό ότι έχει ωφέλιμη ζωή έως και περίπου 12 χρόνια. Χάρη στην εσωτερική δομή, μπορεί να συνυπάρχει χωρίς προβλήματα με το συνηθισμένο υδρογόνο και το νερό. Επομένως, δεν είναι ασυνήθιστο να βρίσκετε τρίτιο στο νερό.
Μεταξύ των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών του τριτίου βρίσκουμε τα εξής:
- Όπως και με άλλες ραδιενεργές ουσίες όπως το ισότοπο μιας περιόδου, δεν είναι εύκολο να περιοριστείς. Χρειάστηκαν πολλές μελέτες και έρευνες για να διαχωριστεί το τρίτιο από το μόριο υδρογόνου.
- Η ακτινοβολία του βασίζεται σε ακτινοβολία βήτα. Αυτό συμβαίνει επειδή παράγει σωματίδια χαμηλής ενέργειας.
- Έχει μεγάλη ραδιενεργή ισχύ καθώς εδώ και πολλά χρόνια έχει μεγάλο ενδιαφέρον για τον πυρηνικό τομέα. Οι επιστήμονες ελπίζουν να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν το τρίτιο στο μέλλον για τη διεξαγωγή πυρηνικής σύντηξης.
- Έχει τη δυνατότητα σύντηξης πιο εύκολα με άλλες ελαφριές ουσίες. Είναι πιο δύσκολο να το επανασυνδέσουμε με συνηθισμένο υδρογόνο. Αυτοί είναι ένας από τους λόγους που η πυρηνική σύντηξη είναι πιο περίπλοκη.
- Είναι ικανό να παράγει μεγάλες ποσότητες ενέργειας όταν σχηματίζεται από δευτέριο.
- Η μοριακή του μορφή είναι T2 ή 3H2, του οποίου το μοριακό βάρος είναι περίπου 6 g.
- Εάν το συνδυάσουμε με οξυγόνο, δημιουργεί ένα υγρό οξείδιο που ονομάζεται υπερ-βαρύ νερό.
- Μία από τις ικανότητές του για τις οποίες είναι πιο διάσημος είναι ότι είναι σε θέση να αντιδρά με οξυγόνο για να σχηματίσει ένα άλλο υγρό οξείδιο. Αυτό το νερό είναι ραδιενεργό.
Χρήσεις τριτίου
Θα αναλύσουμε ποιες είναι οι κύριες χρήσεις του τριτίου.
Πυρηνική ενέργεια
Είναι η πιο σημαντική χρήση που του δίνεται. Και χρησιμοποιείται ως μέρος του μείγματος πυρηνικών καυσίμων που θα οδηγήσει την παραγωγή ενέργειας σε αυτές τις εγκαταστάσεις. Αυτό το ισότοπο υπάρχει σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς για τους οποίους εμφανίζεται μια μεγάλη λίστα χρήσεων και εφαρμογών. Στη χημική περιοχή, μπορούν να ληφθούν πυρηνικές αντιδράσεις που προκύπτουν από τρίτιο. Στην πυρηνική χημεία Χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας για την κατασκευή όπλων μαζικής καταστροφής. Αυτά τα όπλα μπορεί να είναι πυρηνικές βόμβες.
Μια λιγότερο επιβλαβής χρήση για το τρίτιο στην αναλυτική χημεία είναι για ραδιενεργός σήμανση. Αυτή η διαδικασία συνίσταται στην προσθήκη τριτίου τώρα ενός μορίου για να καταγράψει αργότερα την παρακολούθησή του και να επαληθεύσει ότι μας χρειάζεται διαφορετικές χημικές μελέτες. Όταν συνδυάζεται με δευτέριο, οδηγεί σε διαδικασίες πυρηνικής σύντηξης.
Ηλεκτρική ενέργεια και θαλάσσια βιολογία
Μια άλλη χρήση του τριτίου στην κατασκευή ατομικών μπαταριών με μεγάλη ικανότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι μια από τις μορφές αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.
Όσον αφορά τη θαλάσσια βιολογία, είναι επίσης πολύ χρήσιμα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μας επιτρέπει να μελετήσουμε την εξέλιξη των ωκεανών. Όπως έχουμε αναφέρει προηγουμένως, μπορείτε να γνωρίζετε τη χρονολόγηση του κρασιού, οπότε χρησιμεύει επίσης στο να μπορείτε να γνωρίζετε φυσικές αλλαγές που η γη είχε σε πολλές πτυχές ενδιαφέροντος. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως παροδικός ανιχνευτής. Μια άλλη χρήση είναι για δημιουργήστε συσκευές που χρησιμοποιούνται για φωτισμό, όπως ρολόγια, πυροβόλα όπλα και άλλα όργανα.
Κύρια μειονεκτήματα του τριτίου
Ένα από τα κύρια μειονεκτήματα που εντοπίζουμε από αυτό το ισότοπο είναι ότι χρησιμοποιείται για την κατασκευή πυρηνικών όπλων και βομβών. Αυτά είναι στοιχεία μαζικής καταστροφής που χρησιμοποιούνται σε πολέμους και μπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφή σε πολλές περιοχές. Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι έχει υψηλό επίπεδο ακτινοβολίας που μπορεί να παρουσιάσει κίνδυνο τόσο για το περιβάλλον όσο και για άτομα που εκτίθενται άμεσα. Γνωρίζουμε ότι η ακτινοβολία έχει μακροπρόθεσμες αρνητικές συνέπειες στο σώμα.
Εάν χρησιμοποιηθεί μαζικά μπορεί να είναι επικείμενος κίνδυνος. Σε περίπτωση που μπορούμε να καταναλώσουμε ραδιενεργό νερό που παράγεται από τρίτιο, βλέπουμε ότι παρατηρούνται αντιδράσεις που θέτουν σε κίνδυνο την υγεία. Ωστόσο, Το Tritium είναι γνωστό ότι διαρκεί μόνο 3 έως 18 ημέρες στο σώμα.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το τρίτιο και τις χρήσεις του.