โมเลกุลของไฮโดรเจนมีไอโซโทปหลายชนิดสำหรับการสร้างพลังงานนิวเคลียร์ ไอโซโทปเหล่านี้เรียกว่าดิวทีเรียมและ ไอโซโทป. ทริเทียมเป็นส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงพลังงานจริงสูงที่พลังงานนี้ ดังนั้นการใช้งานจึงเป็นที่ถกเถียงกันมากเนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์เป็นจุดสนใจของการถกเถียงมากมายตั้งแต่เริ่มต้น อย่างไรก็ตามไอโซโทปยังใช้ประโยชน์อื่นนอกเหนือจากการผลิตพลังงานนิวเคลียร์
ดังนั้นเราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณว่าไอโซโทปคืออะไรต้นกำเนิดการใช้งานและลักษณะสำคัญคืออะไร
ไอโซโทปคืออะไร
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วมันเป็นไอโซโทปธรรมชาติที่ได้รับจากโมเลกุลของไฮโดรเจน ลักษณะสำคัญคือมีกัมมันตภาพรังสีสูง ดังนั้นจึงใช้เป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์สำหรับการผลิตไฟฟ้า นิวเคลียสของไอโซโทปประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนสองตัว. สิ่งนี้ทำให้ฟิวชั่นนิวเคลียร์ทำหน้าที่สร้างพลังงาน ปัญหาของนิวเคลียร์ฟิวชันคือต้องใช้อุณหภูมิและความดันที่สูงเกินไปสำหรับเทคโนโลยีของมนุษย์ในปัจจุบันที่จะดำเนินการได้ นิวเคลียร์ฟิวชันนี้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเกิดขึ้นเองในดวงอาทิตย์
Tritium เกิดขึ้นตามธรรมชาติเนื่องจากรังสีคอสมิกที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ. ค้นพบครั้งแรกโดย Ernest Rutherford ในปีพ. ศ. 1934 การศึกษาครั้งแรกดำเนินการกับโมเลกุลไฮโดรเจนธรรมดา แต่ไม่สามารถแยกไอโซโทปดิวเทอเรียมและไอโซโทปของไอโซโทปได้ ต่อมาได้ทำการทดลองจนแยกไอโซโทปนี้ออกซึ่งมีลักษณะเป็นสารกัมมันตภาพรังสีสูง หลังจากศึกษาไอโซโทปมาหลายปีพบว่าองค์ประกอบของมันมีประโยชน์ต่อการหาคู่ของไวน์
โครงสร้างไอโซโทป
ถ้าเราไปที่โครงสร้างภายในของไอโซโทปเราจะเห็นว่ามวลของมันมากกว่าไฮโดรเจน อายุการใช้งานของไอโซโทปสามารถทราบได้เนื่องจากลักษณะทางจลน์ของโครงสร้าง หลังจากศึกษาลักษณะทางจลศาสตร์สามารถทราบได้ว่ามีอายุการใช้งานนานถึงประมาณ 12 ปี ด้วยโครงสร้างภายในทำให้สามารถอยู่ร่วมกันได้โดยไม่มีปัญหากับไฮโดรเจนและน้ำธรรมดา ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบไอโซโทปในน้ำ
ในคุณสมบัติและลักษณะของไอโซโทปเราพบสิ่งต่อไปนี้:
- เช่นเดียวกับสารกัมมันตรังสีอื่น ๆ เช่นไอโซโทปของคาบเวลา ไม่ง่ายที่จะแยกออกจากกัน ต้องใช้การศึกษาและวิจัยมากมายเพื่อให้สามารถแยกไอโซโทปออกจากโมเลกุลของไฮโดรเจนได้
- การแผ่รังสีของมันขึ้นอยู่กับรังสีเบตา เนื่องจากมันสร้างอนุภาคพลังงานต่ำ
- มีพลังกัมมันตภาพรังสีที่ยอดเยี่ยมนับเป็นเวลาหลายปีที่ได้รับความสนใจอย่างมากในภาคนิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถใช้ไอโซโทปในอนาคตเพื่อทำนิวเคลียร์ฟิวชั่น
- มีความสามารถในการหลอมรวมกับสารแสงอื่น ๆ ได้ง่ายขึ้น การหลอมรวมใหม่ด้วยไฮโดรเจนธรรมดาทำได้ยากกว่า นี่เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้นิวเคลียร์ฟิวชันมีความซับซ้อนมากขึ้น
- มีความสามารถในการผลิตพลังงานจำนวนมากเมื่อถูกสร้างขึ้นจากดิวทีเรียม
- รูปแบบโมเลกุล y คือ T2 หรือ 3H2 ซึ่ง น้ำหนักโมเลกุลประมาณ 6 ก.
- ถ้าเรารวมกับออกซิเจนมันจะก่อให้เกิดออกไซด์เหลวที่เรียกว่าน้ำที่มีน้ำหนักมาก
- ความสามารถอย่างหนึ่งของเขาที่เขามีชื่อเสียงที่สุดคือความสามารถในการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างออกไซด์เหลวอีกชนิดหนึ่ง น้ำนี้มีกัมมันตภาพรังสี
การใช้ไอโซโทป
เราจะมาวิเคราะห์ว่าไอโซโทปใช้ประโยชน์อะไรเป็นหลัก
พลังงานนิวเคลียร์
เป็นการใช้งานที่สำคัญที่สุดที่มอบให้กับมัน และใช้เป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่จะขับเคลื่อนการผลิตพลังงานในโรงงานเหล่านี้ ไอโซโทปนี้มีอยู่ในภาคอุตสาหกรรมหลายแห่งซึ่งมีการแสดงรายการการใช้งานและการใช้งานมากมาย ในพื้นที่ทางเคมีสามารถเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากไอโซโทปได้ ในเคมีนิวเคลียร์ มันถูกใช้สำหรับการสร้างพลังงานเพื่อผลิตอาวุธที่มีอานุภาพทำลายล้างสูง อาวุธเหล่านี้สามารถเป็นระเบิดนิวเคลียร์
การใช้ไอโซโทปที่เป็นอันตรายน้อยกว่าในเคมีวิเคราะห์นั้นมีไว้สำหรับ การติดฉลากกัมมันตภาพรังสี. กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเพิ่มไอโซโทปเป็นโมเลกุลเพื่อบันทึกการเฝ้าติดตามในภายหลังและตรวจสอบว่าต้องใช้การศึกษาทางเคมีที่แตกต่างกัน เมื่อรวมกับดิวเทอเรียมจะนำไปสู่กระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชัน
พลังงานไฟฟ้าและชีววิทยาทางทะเล
การใช้ไอโซโทปอีกอย่างหนึ่งในการผลิตแบตเตอรี่ปรมาณูที่มีความจุมากในการผลิตพลังงานไฟฟ้า เป็นรูปแบบหนึ่งของการกักเก็บพลังงานไฟฟ้า
ในแง่ของชีววิทยาทางทะเลพวกมันยังมีประโยชน์มาก ต้องขอบคุณข้อเท็จจริงที่ทำให้เราสามารถศึกษาวิวัฒนาการของมหาสมุทรได้ ดังที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้คุณสามารถทราบถึงการออกเดทของไวน์ได้ดังนั้นจึงยังช่วยให้สามารถทราบถึงการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่โลกมีในหลาย ๆ ด้านที่น่าสนใจ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวติดตามชั่วคราว ใช้สำหรับ สร้างอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับให้แสงสว่างเช่นนาฬิกาอาวุธปืนและเครื่องมืออื่น ๆ
ข้อเสียเปรียบหลักของไอโซโทป
ข้อเสียเปรียบหลักที่เราพบของไอโซโทปนี้คือใช้สำหรับผลิตอาวุธนิวเคลียร์และระเบิด สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบของการทำลายล้างสูงที่ใช้ในสงครามและสามารถนำไปสู่การทำลายล้างในหลายพื้นที่ นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงว่ามันมีรังสีในระดับสูงที่สามารถก่อให้เกิดอันตรายทั้งต่อสิ่งแวดล้อมและต่อผู้ที่สัมผัสโดยตรง เราทราบดีว่าการฉายรังสีมีผลเสียต่อร่างกายในระยะยาว
หากใช้เป็นจำนวนมากอาจเป็นอันตรายได้ ในกรณีที่เราสามารถบริโภคน้ำกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตจากไอโซโทปเราจะเห็นว่าปฏิกิริยาที่ส่งผลต่อสุขภาพสามารถสังเกตได้ อย่างไรก็ตาม Tritium เป็นที่ทราบกันดีว่าอยู่ในร่างกายเพียง 3-18 วัน
ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไอโซโทปและการใช้ประโยชน์ได้