Visai neseniai žmonės tikėjo, kad atomas yra neatskiriama nedaloma dalelė. Vėliau paaiškėjo, kad jį sudaro branduolys ir aplink jį besisukantys elektronai. Tuo pačiu metu centrinė dalis vėl buvo laikoma nedaloma ir vientisa. Šiandien mes žinome, kad jį sudaro protonai ir neutronai. Be to, atsižvelgiant į pastarųjų skaičių, ta pati medžiaga gali turėti kelis izotopus. Treitis - kas tai? Kas yra ši medžiaga, kaip ją gauti ir naudoti?
Tričio - kas tai?
Vandenilis yra paprasčiausia medžiaga gamtoje. Jei mes kalbėsime apie labiausiai paplitusią jo formą, kuri bus išsamiau aptariama žemiau, tada jo atomą sudaro tik vienas protonas ir vienas elektronas. Tačiau jis taip pat gali pasiimti „papildomų“ dalelių, kurios šiek tiek keičia jo savybes. Tričio branduolį sudaro protonas ir du neutronai. Ir jei protas, ty paprasčiausia vandenilio forma, yra gausiausias elementas visatoje, tuomet negalima sakyti apie jo „patobulintą“ versiją - gamtoje jis įvyksta nedideliais kiekiais.
Tričio vandenilio izotopas (pavadinimas kilęs iš graikų kalbos žodžio „trečias“) buvo atrastas 1934 m. Rutherforde, Olyphant'e ir Harteke. Ir iš tikrųjų jie labai ilgai ir sunkiai bandė jį surasti. Iškart po deuterio ir sunkaus vandens atradimo 1932 m., Mokslininkai pradėjo ieškoti šio izotopo, padidindami spektrinės analizės jautrumą tirdami įprastą vandenilį. Tačiau nepaisant visko, jų bandymai buvo veltui - net ir koncentruotiausiuose mėginiuose jie negalėjo net gauti užuominos apie medžiagos, kuri tiesiog turėjo egzistuoti, buvimą. Bet galų gale paieška vis tiek buvo sėkminga - Oliphant'as susintetino elementą, naudodamas sunkųjį vandenį Rutherfordo laboratorijoje.
Trumpai tariant, tričio apibrėžimas yra toks: radioaktyvus vandenilio izotopas, kurio branduolį sudaro protonas ir du neutronai. Taigi, kas yra žinoma apie jį?
Apie vandenilio izotopus
Pirmasis periodinės lentelės elementas yra labiausiai paplitęs visatoje. Be to, gamtoje jis yra vieno iš trijų izotopų pavidalu: protium, deuteris ar tričio. Pirmojo branduolį sudaro vienas protonas, kuris davė jam pavadinimą. Beje, tai yra vienintelis stabilus elementas, neturintis neutronų. Kitas iš vandenilio izotopų serijos yra deuteris. Jo atomo branduolį sudaro protonas ir neutronas, o pavadinimas grįžta į graikų žodį „antras“.
Laboratorijoje taip pat buvo gauti net sunkesni vandenilio izotopai, kurių masės skaičius nuo 4 iki 7. Jų pusinės eliminacijos laikas apsiriboja sekundžių dalimis.
Savybės
Tričio atominė masė yra maždaug 3, 02 a. E. m., Pagal savo fizikines savybes ši medžiaga beveik nesiskiria nuo įprasto vandenilio, tai yra, normaliomis sąlygomis tai yra lengvos dujos, neturinčios spalvos, skonio ir kvapo, pasižyminčios dideliu šilumos laidumu. Maždaug –250 laipsnių šilumos, jis tampa lengvu ir tekančiu bespalviu skysčiu. Diapazonas, kuriame jis yra tokios agregacijos būsenoje, yra gana siauras. Lydymosi temperatūra yra apie 259 laipsnius Celsijaus, žemiau kurios vandenilis tampa į sniegą panašia mase. Be to, šis elementas gana gerai ištirpsta kai kuriuose metaluose.
Tačiau yra keletas savybių skirtumų. Pirma, trečiasis izotopas turi mažiau reaktyvumo, antra, triis yra radioaktyvus ir todėl nestabilus. Pusinės eliminacijos laikas yra šiek tiek daugiau nei 12 metų. Radiolizės procese jis virsta trečiuoju helio izotopu, išskiriant elektroną ir antineutrino.
Gauna
Gamtoje tričio yra nedaug ir jis dažniausiai susidaro viršutinėje atmosferoje susidūrus su kosminėmis dalelėmis ir, pavyzdžiui, azoto atomais. Tačiau yra ir pramoninis šio elemento gamybos būdas, švitinant ličio-6 neutronais branduoliniuose reaktoriuose.
Tričio sintezė maždaug 1 kilogramo tūryje kainuoja apie 30 milijonų dolerių.
Naudokite
Taigi, mes sužinojome šiek tiek daugiau apie triį - koks jis yra ir jo savybės. Bet kodėl to reikia? Pažvelkime žemiau. Remiantis kai kuriais pranešimais, pasaulinė tričio paklausa yra apie 500 gramų per metus, o kariniams poreikiams išleisti apie 7 kilogramai.
Remiantis Amerikos energetikos ir aplinkos tyrimų institutu, 1955–1996 metais JAV buvo pagaminta 2, 2 cento ypač sunkaus vandenilio. O 2003 m. Bendros šio elemento atsargos buvo apie 18 kilogramų. Kam jie naudojami?
Pirmiausia, norint išlaikyti branduolinių ginklų, kuriuos, kaip žinote, kai kurios šalys vis dar turi, efektyvumą reikia tričio. Antra, be jos nėra termobranduolinės energijos. Vis dar triis yra naudojamas kai kuriuose moksliniuose tyrimuose, pavyzdžiui, geologijoje, kurio pagalba datuojami natūralūs vandenys. Kitas tikslas yra laikrodžio apšvietimo maitinimas. Be to, vykdomi eksperimentai sukurti ypač mažos galios radioizotopų generatorius, pavyzdžiui, autonominiams jutikliams maitinti. Tikimasi, kad tokiu atveju jų tarnavimo laikas bus apie 20 metų. Tokio generatoriaus kaina bus apie tūkstantį dolerių.
Pirštinės, kurių viduje yra nedaug tričio, taip pat egzistuoja kaip originalūs suvenyrai. Jie skleidžia spindesį ir atrodo gana egzotiškai, ypač jei žinote apie vidinį turinį.
Pavojus
Triis yra radioaktyvus, tai paaiškina dalį jo savybių ir naudojimo būdų. Jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 12 metų, o helio-3 susidaro išleidžiant antineutrinus ir elektroną. Šios reakcijos metu išsiskiria 18, 59 kW energijos, o beta dalelės sklinda ore. Laikui gali pasirodyti keista, kad radioaktyvusis izotopas naudojamas, tarkime, laikrodžiui apšviesti, nes jis gali būti pavojingas, ar ne? Tiesą sakant, triis beveik niekuo nesukelia pavojaus žmonių sveikatai, nes skilimo metu beta dalelės plinta daugiausia iki 6 milimetrų ir negali įveikti paprastų kliūčių. Tačiau tai nereiškia, kad dirbti su juo yra visiškai saugu - bet koks nurijimas su maistu, oru ar absorbcija per odą gali sukelti problemų. Nors daugeliu atvejų jis lengvai ir greitai pašalinamas, tai ne visada. Tritis - koks jis radiacijos pavojaus požiūriu?
Apsauginės priemonės
Nepaisant to, kad maža tričio puvimo energija neleidžia radiacijai rimtai plisti, todėl beta dalelės net negali prasiskverbti pro odą, nepamirškite savo sveikatos. Dirbdami su šiuo izotopu, jūs, žinoma, negalite naudoti radiacinės saugos kostiumo, tačiau reikia laikytis pagrindinių taisyklių, pavyzdžiui, uždarų drabužių ir chirurginių pirštinių. Kadangi pagrindinis tričio pavojus kyla prarijus, svarbu nutraukti veiklą, kurioje tai įmanoma. Poilsio nėra dėl ko nerimauti.
Nepaisant to, jis dideliais kiekiais buvo absorbuojamas į kūno audinius, atsižvelgiant į poveikio trukmę, dozę ir reguliarumą, gali išsivystyti ūmi arba lėtinė radiacijos liga. Kai kuriais atvejais šis negalavimas sėkmingai išgydomas, tačiau esant dideliems pažeidimams, mirtina baigtis įmanoma.
Bet kuriame normaliame kūne yra tričio pėdsakų, nors jie yra absoliučiai nereikšmingi ir sunkiai veikia foninę radiaciją. Na, o mėgstantiems laikrodžius su šviečiančiomis rankomis jo lygis yra kelis kartus aukštesnis, nors jis vis dar laikomas saugiu.
