삼중 수소는 원소 수소의 방사성 동위 원소이다. 그것은 수소 -3 또는 화학적 공식 및 반응에서 속기 표기법 t 또는 h를 사용하는 것으로 알려져 있습니다. 트리톤이라고하는 삼중 수소 원자의 핵은 하나의 양성자와 두 개의 중성자를 함유한다. 삼중 수소라는 단어는 그리스어 단어 tritos 에서 유래했습니다 ,“세 번째”를 의미합니다.
역사
어니스트 러더 포드 (Ernest Rutherford), 마크 올리 패트 (Mark Oliphant), 폴 하트 텍 (Paul Harteck)이 최초의 삼중습을 생산했습니다. 그들은 1934 년 중수소 샘플에서 동위 원소를 얻었습니다. 그러나 그들은 그것을 분리 할 수 없었습니다. Luis Alvarez와 Robert Cornog는 삼중습을 분리하고 1939 년에 방사능을 기록했습니다.
삼두경 방사능
수소, 양성자 및 중수소의 다른 두 동위 원소는 방사성이 아닙니다. 삼중 수소는 약 4500 일 (12.32 년)의 반 수명을 가지며 헬륨 3을 형성하기 위해 베타 붕괴를 겪습니다. 붕괴는 한 요소를 다른 요소로 변형시키는 한 예입니다. 반응은 반응으로 표시됩니다.
1 시간
| → |
2 그
| + |
이자형
| + | ν e |
이 공정은 18.6 keV의 에너지를 방출합니다. 붕괴에 의해 방출되는 베타 입자는 약 6 밀리미터의 공기를 통과 할 수 있지만 인간의 피부에 침투 할 수는 없습니다.
삼중 수소 특성
양성자 및 중수소와 마찬가지로 삼중 수소는 수소의 원자 번호 1을 갖습니다. 일반적인 산화 상태는 +1입니다. 그러나 원자 질량은 3.0160492입니다. T 2 를 형성하기 위해 자체 또는 다른 수소 동위 원소와의 삼중습 결합 또는 h 2 가스. 그것은 산소와 결합하여 삼중 물 (t 2 라는 무거운 물을 형성합니다. o).
건강 영향
낮은 에너지 베타 이미 터이기 때문에 삼중 수소는 외부 적으로 인간이나 동물에게 위험을 초래하지 않습니다. 그러나 피부를 통해 흡입, 주사, 섭취 또는 흡수 될 때 방사선 위험이 있습니다. 베타 노출과 관련된 주요 건강 위험은 암 위험 증가입니다. 그러나 수소 원자는 회전율이 높기 때문에 삼중습 노출의 절반이 7 ~ 14 일 이내에 플러시됩니다.
순수한 삼중 물은 방사선 위험으로 인해 마시는 것이 안전하지 않으며, 삼중 수소는 양성자보다 훨씬 크고 삼중 물이 일반적인 웨이트보다 밀도가 높기 때문입니다. 간단히 말해서, 그것은 생화학 적 반응을 방해합니다. 자연수에서 삼중습의 작은 자연 발생은 건강 위험이 없습니다. 그러나 핵 부위에서 누출되어 조명이 부적절하게 배치 된 조명은 물을 오염시킬 수 있습니다. 몇몇 국가는 식수의 삼중습에 대한 법적 제한이 있습니다. 미국에서는 한계는 740 bg/L 또는 연간 4.0 밀리 름의 복용량입니다.
삼중습 용도
삼중 수소에는 몇 가지 용도가 있습니다. 시계, 총 시력 및 다양한 악기의 방사선 발광 조명으로 사용됩니다. 빛나는 삼중 수소 바이알에는 가스와 포스포르 코팅이 포함되어있어 보석과 키 체인을위한 색깔의 빛을 생성합니다. 동위 원소는 귀중한 방사성 추적기입니다. 삼중 수소는 물과 와인의 방사성 탄소 연대 측정에 사용됩니다. 중수소와 함께 삼중습은 핵무기 및 에너지 생산에 사용됩니다.
삼중 수소원
삼중 수소는 자연적으로 발생하며 합성됩니다. 지구상에서는 천연 삼중습이 매우 드 rare니다. 우주 광선이 대기에서 질소와 상호 작용하여 카본 -12 및 삼중 수소 원자를 생산할 때 형성됩니다.
삼중 수소를 합성하는 데 사용되는 몇 가지 방법이 있습니다. 헤비 워터 마이더 레이터 반응기에서, 중수소가 중성자를 포착 할 때 삼중습이 형성됩니다. 리튬 -6의 중성자 활성화를 통해 원자로에서 형성됩니다. 붕소 -10의 중성자 조사는 소량의 삼중습을 생성합니다. 우라늄 -235, 우라늄 -233 및 플루토늄 -239의 핵 분열은 10,000 개의 핵분열 사건 당 약 1 개의 원자의 속도로 삼중 수소를 생성한다.
참조
- 알바레즈, 루이스; Cornog, Robert (1939). “질량 3의 헬륨과 수소”. 물리 검토 . 56 (6) :613. doi :10.1103/physrev.56.613
- 카우프만, 쉘든; Libby, W. (1954). "삼중 수의 자연 분포". 물리 검토 . 93 (6) :1337. doi :10.1103/physrev.93.1337
- Lucas, L. L. &Unterwer, M.P. (2000). “삼중 수의 반감기에 대한 종합적인 검토 및 비판적 평가”. 국립 표준 기술 연구소 연구 저널 . 105 (4) :541. doi :10.6028/jres.105.043
- Oliphant, M.L.; Harteck, P.; 러더 포드 (1934). "무거운 수소로 관찰 된 변형 효과". 자연 . 133 (3359) :413. doi :10.1038/133413a0
