Тритиевые брелки и радиация от них

Технические соображения

Дейтерий — тритий реакция синтеза (ДТ) считается наиболее перспективной для получения термоядерной энергии .

Схема ДЕМО термоядерной электростанции

Когда дейтерий и тритий сливаются, два ядра объединяются, чтобы сформировать резонансное состояние, которое расщепляется, образуя, в свою очередь, ядро гелия ( альфа-частицу ) и нейтрон высокой энергии .

2 1ЧАС + 3 1ЧАС → 4 2Он + 1 п + 17,6 МэВ

DEMO будет построен после того, как будут разработаны конструкции, решающие многие проблемы современных термоядерных реакторов. Эти проблемы включают: удержание плазменного топлива при высоких температурах, поддержание достаточно высокой плотности реагирующих ионов и улавливание нейтронов высокой энергии из реакции без плавления стенок реактора.

  • Энергия активации слияния очень велика, потому что протоны в каждом ядре сильно отталкиваются друг от друга; они оба заряжены положительно . Для слияния ядра должны находиться в пределах 1 фемтометра (1 × 10 -15 метров) друг от друга, где эффекты квантового туннелирования позволяют родительским ядрам сливаться вместе в резонансное состояние. Принцип состоит в том, чтобы сформировать квазимаксвелловское распределение для дейтронов и тритонов при очень высоких температурах, когда ядра в хвосте Максвелла подвергаются слиянию, в то время как непрерывные упругие столкновения между другими ядрами не изменяют состояние ядра. плазма.
  • DEMO, реактор Tokamak , требует как плотной плазмы, так и высоких температур для поддержания реакции синтеза.
  • Высокие температуры дают ядрам достаточно энергии, чтобы преодолеть их электростатическое отталкивание . Для этого требуются температуры порядка 100000000  ° C и достигается за счет использования энергии из различных источников, включая омический нагрев (от электрических токов, индуцированных в плазме), микроволны , ионные пучки или инжекцию нейтрального пучка.
  • Сосуды сдерживания плавятся при этих температурах, поэтому плазму следует удерживать вдали от стенок с помощью магнитного удержания .

Как только термоядерный синтез начнется, нейтроны высоких энергий с температурой около 160 000 000 000  кельвинов будут выливаться из плазмы вместе с рентгеновскими лучами , на них не действуют сильные магнитные поля. Поскольку нейтроны получают большую часть энергии от термоядерного синтеза, они будут основным источником тепловой энергии реактора. Ультра-горячий гелиевый продукт с температурой примерно 40 000 000 000 кельвинов останется (временно) для нагрева плазмы и должен компенсировать все механизмы потерь (в основном тормозное рентгеновское излучение от замедления электронов), которые имеют тенденцию довольно быстро охлаждать плазму.

  • Защитный сосуд Токамака будет иметь футеровку, состоящую из керамических или композитных плиток, содержащих трубы, по которым будет течь теплый жидкий металлический литий , охлаждая футеровку.
  • Литий легко поглощает высокоскоростные нейтроны с образованием гелия и трития, при этом нагреваясь.
  • Это повышение температуры передается другой (промежуточной) охлаждающей жидкости, возможно (находящейся под давлением) жидкой воде в герметичной трубе под давлением.
  • Тепло промежуточного хладагента будет использовано для кипячения воды в теплообменнике .
  • Пар из теплообменника будет использоваться для привода турбин и генераторов, для создания электрического тока .
  • Отработанная тепловая энергия сверх выработанной электроэнергии сбрасывается в окружающую среду.
  • Побочный продукт гелия — это «пепел» этого синтеза, и ему не позволят слишком много накапливаться в плазме.
  • Тщательно отмеренные количества дейтерия и трития снова добавляют в плазму и нагревают.
  • Литий перерабатывается для удаления гелия и трития, а остаток перерабатывается для сбора большего количества тепла и нейтронов. Потребляется лишь небольшое количество лития.

Планируется, что проект DEMO будет развивать и улучшать концепции ИТЭР. Поскольку это только предлагается в настоящее время, многие детали, включая методы нагрева и метод захвата нейтронов высоких энергий, все еще не определены.

Чем опасны наручные часы на основе радия?

Обычные наручные часы содержат до 4,5 Мки радия, который вместе с дочерними продуктами образует α-, β- и γ-облучение. Гамма-лучи легко проникают сквозь часовое стекло в мышечная ткань руки, приводя к накоплению дозы облучения до 4 рад в год. Если циферблат 16 часов в сутки находятся на уровне гонад – наиболее радиочувствительных клеток, они могут получить дозу радиации от 1 и до 60 мрад/год. С учетом естественного радиоактивного фона, такое дополнительное облучение способствует возникновению хромосомных мутаций и появлению наследственных заболеваний у потомства.

Вот почему МАГАТЭ в 1967 году запретило использовать радий в часовом производстве и рекомендовала заменить его радионуклидами со слабым бета-излучением: тритием (Н3) или прометием (Pm147). Бета-частицы имеют небольшой пробег и полностью поглощаются металлическим корпусом наручных часов, делая их более безопасными для здоровья человека. Единственный минус тритиевого состава – при нарушении герметичности корпуса радионуклид способен проникнуть в кожу человека и вызвать местное облучение тканей.

Срок службы[править | править код]

Преимущество подсветки на основе трития заключается в том, что она отличается постоянством свечения (кривая падения яркости с 6000 нанокандел до 0 — в течение десятков лет) и полной автономностью. То есть, не требуется никаких источников света для «подпитки» — пока тритий не распался, тригалайт будет находиться в рабочем состоянии.

Широко распространённые в последнее время светонакопительные составы на основе алюмината стронция требуют источника света для «зарядки» и теряют в полной темноте 90 % яркости в течение 60 минут.

Тритиевая же подсветка теряет примерно половину яркости в течение 12 лет с момента изготовления (период полураспада трития ~ 12,5 лет) и примерно 75 % яркости через 25 лет.

Безопасность

Самосветящийся выходной знак с трубками из трития.

Хотя эти устройства содержат радиоактивное вещество, в настоящее время считается, что автономное освещение не представляет серьезной проблемы для здоровья. В отчете Консультативной группы Агентства по охране здоровья Великобритании по ионизирующему излучению от 2007 года говорится, что риски для здоровья от воздействия трития в два раза выше, чем ранее установленные Международной комиссией по радиологической защите , но зато тритиевые осветительные приборы заключены в капсулы, обычно имеющие форму светящегося стекла. трубка, встроенная в толстый блок из прозрачного пластика, защищает пользователя от воздействия трития, если только устройство не разобьется.

Тритий не представляет угрозы внешнего бета-излучения при инкапсулировании в непроницаемые для водорода контейнеры из-за его низкой глубины проникновения, которая недостаточна для проникновения через неповрежденную кожу человека. Однако устройства GTLS излучают низкие уровни рентгеновского излучения из-за тормозного излучения . Согласно отчету Организации экономического сотрудничества и развития , любое внешнее излучение от газообразного тритиевого осветительного прибора происходит исключительно из-за тормозного излучения, обычно в диапазоне 8–14 кэВ. Мощность дозы тормозного излучения не может быть рассчитана исходя из свойств одного только трития, поскольку мощность дозы и эффективная энергия зависят от формы защитной оболочки. Голая цилиндрическая пробирка GLTS, изготовленная из стекла толщиной 0,1 мм, длиной 10 мм и диаметром 0,5 мм, обеспечит мощность дозы на поверхности 100 миллирад в час на кюри. Если вместо этого тот же флакон будет изготовлен из стекла толщиной 1 мм и заключен в пластиковое покрытие толщиной 2–3 мм, GLTS обеспечит мощность дозы на поверхности 1 миллирад в час на кюри. Мощность дозы, измеренная с расстояния 10 мм, будет на два порядка ниже, чем измеренная мощность дозы на поверхности. Учитывая, что толщина половинной величины фотонного излучения с энергией 10 кэВ в воде составляет около 1,4 мм, ослабление, обеспечиваемое тканями, покрывающими кроветворные органы, является значительным.

Основная опасность от трития возникает при его вдыхании, проглатывании, инъекции или всасывании в организм. Это приводит к поглощению испускаемого излучения в относительно небольшой области тела, опять же из-за малой глубины проникновения. Биологический период полураспада трития — время, необходимое для половины с проглоченной дозы быть исключен из тела — низкий, всего 12 дней. Выведение трития можно еще больше ускорить, увеличив потребление воды до 3-4 литров в день. Прямое кратковременное воздействие малых количеств трития в большинстве случаев безвредно. Если тритиевая трубка сломалась, нужно покинуть это место и дать газу диффундировать в воздух

Обратите внимание, что он легче воздуха и будет подниматься вверх, как гелий. Тритий естественным образом присутствует в окружающей среде, но в очень небольших количествах.

Изотопы

Основная статья: Изотопы водорода

Термодинамическое состояние насыщенного пара водорода с различным изотопным составом

Наиболее известны три изотопа водорода: протий 1H (атомное ядро — протон), дейтерий 2H (ядро состоит из одного протона и одного нейтрона) и тритий 3H (ядро состоит из одного протона и двух нейтронов). Эти изотопы имеют собственные химические символы: протий — H, дейтерий — D, тритий — T.

Протий и дейтерий стабильны. Содержание этих изотопов в природном водороде составляет 99,9885 ± 0,0070 % и 0,0115 ± 0,0070 % соответственно. Оно может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода. Тритий нестабилен, претерпевает бета-распад с периодом 12,32 года, превращаясь в стабильный гелий-3. Тритий встречается в природе в следовых количествах, образуясь главным образом при взаимодействии космических лучей со стабильными ядрами, при захвате дейтерием тепловых нейтронов и при взаимодействии природного изотопа лития-6 с нейтронами, порождёнными космическими лучами.

Искусственно получены также тяжёлые радиоактивные изотопы водорода с массовыми числами 4—7 и периодами полураспада 10−21—10−23 с.

Природный молекулярный водород состоит из молекул H2 и HD (дейтероводород) в соотношении 3200:1. Содержание в нём молекул из чистого дейтерия D2 ещё меньше, отношение концентраций HD и D2 составляет примерно 6400:1.

Из всех изотопов химических элементов физические свойства изотопов водорода отличаются друг от друга наиболее сильно. Это связано с наибольшим относительным изменением масс атомов.

Температураплавления,K Температуракипения,K Тройнаяточка Критическаяточка Плотность,кг/м³
T, K P, кПа T, K P, МПа жидкий газ
H2 13,96 20,39 13,96 7,3 32,98 1,31 70,811 1,316
HD 16,65 22,13 16,6 12,8 35,91 1,48 114,0 1,802
HT 22,92 17,63 17,7 37,13 1,57 158,62 2,31
D2 18,65 23,67 18,73 17,1 38,35 1,67 162,50 2,23
DT 24.38 19,71 19,4 39,42 1,77 211,54 2,694
T2 20,63 25,04 20,62 21,6 40,44 1,85 260,17 3,136

Молекулы чистых протия, дейтерия и трития могут существовать в двух аллотропных модификациях (отличающихся взаимной ориентацией спинов ядер) — орто- и параводород: o-D2, p-D2, o-T2, p-T2. Молекулы водорода с другим изотопным составом (HD, HT, DT) не имеют орто- и парамодификаций.

Свойства изотопов

Свойства изотопов водорода представлены в таблице.

Изотоп Z N Масса, а. е. м. Период полураспада Спин Содержание в природе, % Тип и энергия распада
1H 1 1,007 825 032 07(10) стабилен 1⁄2+ 99,9885(70)
2H 1 1 2,014 101 777 8(4) стабилен 1+ 0,0115(70)
3H 1 2 3,016 049 277 7(25) 12,32(2) года 1⁄2+ β− 18,591(1) кэВ
4H 1 3 4,027 81(11) 1,39(10)⋅10−22 с 2− -n 23,48(10) МэВ
5H 1 4 5,035 31(11) более 9,1⋅10−22 с (1⁄2+) -nn 21,51(11) МэВ
6H 1 5 6,044 94(28) 2,90(70)⋅10−22 с 2− −3n 24,27(26) МэВ
7H 1 6 7,052 75(108) 2,3(6)⋅10−23 с 1⁄2+ -nn 23,03(101) МэВ

В круглых скобках приведено среднеквадратическое отклонение значения в единицах последнего разряда соответствующего числа.

Свойства ядра 1H позволяют широко использовать ЯМР-спектроскопию в анализе органических веществ.

Применение

Использование тритиевой подсветки на целике и мушке

США, эвакуационный знак с тритиевой подсветкой

Используется в военных и гражданских приборах (подсветка компасов, линзы для чтения карт в темноте), прицельных приспособлениях, часах, брелоках, эвакуационных знаках Выход.

Тритиевые брелоки

Брелоки-маркеры, облегчающие поиск ключей и других предметов в темноте. Производятся путём помещения тригалайта в прочный герметичный корпус из поликарбоната. Брелоки выпускаются в нескольких вариантах, как по дизайну, так и по размеру, а также со свечением на выбор: зелёным, жёлтым, голубым, тёмно-синим, оранжевым, красным и белым. Бывают также варианты с несколькими капсулами в одном корпусе.

Самый интенсивный по свечению и яркости — с зелёным свечением, в силу особенностей устройства человеческого глаза. Его интенсивность принимается за 100 %. Далее по убыванию идут в сравнении с зелёным — жёлтый (80 %), белый (60 %), бледно-голубой (60 %), оранжевый (40 %), красный (20 %) и синий (15 %).

Фактически брелоки испускают чрезвычайно слабое свечение. Многие дешёвые брелоки могут использовать не тритий, а иные радиоактивные вещества.

Применение[править | править код]

Использование тритиевой подсветки на целике и мушке

США, эвакуационный знак с тритиевой подсветкой

Используется в военных и гражданских приборах (подсветка компасов, линзы для чтения карт в темноте), прицельных приспособлениях, часах, брелоках, эвакуационных знаках Выход.

Тритиевые брелокиправить | править код

Брелоки-маркеры, облегчающие поиск ключей и других предметов в темноте. Производятся путём помещения тригалайта в прочный герметичный корпус из поликарбоната. Брелоки выпускаются в нескольких вариантах, как по дизайну, так и по размеру, а также со свечением на выбор: зелёным, жёлтым, голубым, тёмно-синим, оранжевым, красным и белым. Бывают также варианты с несколькими капсулами в одном корпусе.

Самый интенсивный по свечению и яркости — с зелёным свечением, в силу особенностей устройства человеческого глаза. Его интенсивность принимается за 100 %. Далее по убыванию идут в сравнении с зелёным — жёлтый (80 %), белый (60 %), бледно-голубой (60 %), оранжевый (40 %), красный (20 %) и синий (15 %).

Фактически брелоки испускают чрезвычайно слабое свечение. Многие дешёвые брелоки могут использовать не тритий, а иные радиоактивные вещества.

Влияние на здоровье

Непосредственно сам тритий не представляет угрозы радиационной опасности, пока он заключён в герметичные трубки, непроницаемые для водорода. Опасность облучения возникает при его вдыхании, глотании или любом другом способе попадания внутрь организма. Самое главное — не вскрывать и не разбивать тритиевые брелоки и капсулы. Но даже при утечке вещества из подсветки опасности практически нет, так как трития там содержится сравнительно небольшое количество (он скорее успеет улетучиться в атмосферу) и он, как и протий, непосредственно в чистом виде не участвует в обмене веществ. То есть, даже попав в организм, тритий в скором времени просто выйдет оттуда, практически не задерживаясь, причинив минимальный ущерб. Если тритий вступит в реакцию с кислородом воздуха и сгорит (например, рядом с источником открытого пламени), а образовавшиеся пары сверхтяжёлой воды попадут внутрь организма — в этом случае последствия будут хуже, так как по химическим свойствам сверхтяжёлая вода практически идентична обычной воде, которая участвует в обмене веществ и может долго циркулировать в организме, облучая его изнутри.

Тритиевая подсветка (в брелоках, часах и т. д.) разрешена в ряде стран, беспрепятственно распространяется почтовыми сообщениями, так как соответствует стандартам безопасности соответствующих государств, среди которых Великобритания, США, Австралия и другие.

В то же время в США вопросы владения, распространения, импорта и экспорта подобных тритий-содержащих приборов находятся в ведении комиссии по ядерному регулированию в соответствии с разделом 10 свода федеральных нормативных актов США (подразделы 30, 32 и 110).

Устройства, использующие радиоактивные изотопы, также испускают некоторое количество тормозного рентгеновского излучения.

Опасность могут представлять брелоки, в которых часть трития или весь газ заменён на более дешёвые изотопы.

Характеристики

Тритий имеет атомную массу 3,01604928  ед . Двухатомный тритий (Т2 или3ЧАС2 ) представляет собой газ при стандартной температуре и давлении . В сочетании с кислородом образует жидкость, называемую тритированной водой (Т2О).

Тритий в удельная активность составляет 9,650 кюри на грамм (3,57 × 10 14  Бк / г).

Тритий занимает видное место в исследованиях ядерного синтеза из-за его благоприятного поперечного сечения реакции и большого количества энергии (17,6 МэВ), вырабатываемой при его реакции с дейтерием:

3 1Т  2 1 →  4 2Он  п

Все атомные ядра содержат протоны как свои единственные электрически заряженные частицы. Поэтому они отталкивают друг друга, потому что отталкиваются одинаковые заряды. Однако, если атомы имеют достаточно высокую температуру и давление (например, в ядре Солнца), то их случайные движения могут преодолеть такое электрическое отталкивание (называемое кулоновской силой ), и они могут подойти достаточно близко для сильного ядерного отталкивания. сила вступила в силу, превратив их в более тяжелые атомы.

Ядро трития, содержащее один протон и два нейтрона, имеет тот же заряд, что и ядро ​​обычного водорода, и испытывает такую ​​же электростатическую силу отталкивания, когда приближается к другому ядру атома. Однако нейтроны в ядре трития увеличивают сильную ядерную силу притяжения, когда подносятся достаточно близко к другому ядру атома. В результате тритий легче соединяется с другими легкими атомами, чем обычный водород.

То же самое, хотя и в меньшей степени, касается дейтерия. Вот почему коричневые карлики (так называемые «неудавшиеся» звезды ) не могут использовать обычный водород, но они объединяют небольшую часть ядер дейтерия.

Радиолюминесцентные тритиевые пузырьки 1,8 кюри (67  ГБк ) 6 на 0,2 дюйма (152,4 мм × 5,1 мм) представляют собой тонкие стеклянные пузырьки, заполненные газом тритием, внутренние поверхности которых покрыты люминофором . Показанный здесь флакон совершенно новый.

Как и другие изотопы водорода , тритий трудно удержать. Резина, пластик и некоторые виды стали в некоторой степени проницаемы. Это вызвало опасения по поводу того, что, если тритий использовался в больших количествах, в частности для термоядерных реакторов , он может способствовать радиоактивному загрязнению , хотя его короткий период полураспада должен предотвратить значительное долгосрочное накопление в атмосфере.

Высокие уровни испытаний ядерного оружия в атмосфере, которые имели место до вступления в силу Договора о частичном запрещении испытаний, оказались неожиданно полезными для океанографов. Высокие уровни оксида трития, внесенного в верхние слои океанов, с тех пор использовались для измерения скорости смешения верхних слоев океанов с их нижними уровнями.

Применение[править | править код]

Использование тритиевой подсветки на целике и мушке

США, эвакуационный знак с тритиевой подсветкой

Используется в военных и гражданских приборах (подсветка компасов, линзы для чтения карт в темноте), прицельных приспособлениях, часах, брелоках, эвакуационных знаках Выход.

Тритиевые брелокиправить | править код

Брелоки-маркеры, облегчающие поиск ключей и других предметов в темноте. Производятся путём помещения тригалайта в прочный герметичный корпус из поликарбоната. Брелоки выпускаются в нескольких вариантах, как по дизайну, так и по размеру, а также со свечением на выбор: зелёным, жёлтым, голубым, тёмно-синим, оранжевым, красным и белым. Бывают также варианты с несколькими капсулами в одном корпусе.

Самый интенсивный по свечению и яркости — с зелёным свечением, в силу особенностей устройства человеческого глаза. Его интенсивность принимается за 100 %. Далее по убыванию идут в сравнении с зелёным — жёлтый (80 %), белый (60 %), бледно-голубой (60 %), оранжевый (40 %), красный (20 %) и синий (15 %).

Фактически брелоки испускают чрезвычайно слабое свечение. Многие дешёвые брелоки могут использовать не тритий, а иные радиоактивные вещества.

Часы с тритиевой подсветкой

Ввиду опасности радиевого порошка, производители предприняли попытки по его замене более безопасными светосоставами. Так, в 1949 году был опробован новое светящееся вещество на основе трития, получившее название Luminor. Известные бренды Omega и Rolex использовали его для выпуска специальной серии наручных часов для подводников. Ввиду сравнительно небольшого периода полураспада радионуклида – около 12 лет, со временем люминесценция ухудшалась, и компания предлагала перенанесение световой массы в заводских условиях.

Кроме того, многие пользователи опасались возможного проникновения изотопов сквозь корпус, особенно в тех моделях, где имелось большое количество тритиевой краски. Плюс ко всему некоторые страны ограничили ввоз на свою территорию радиоактивных веществ, в результате чего продажи часов упали. В связи с этим, в 90-ых годах швейцарские производители прекратили использовать тритиевый порошок для разметки циферблатов, заменив его более безопасными люминесцентными составами.

Интересный факт
В 1975 году был принят международный стандарт, допускающий применение только двух радионуклидов – трития и прометия, причем с ограничением по их радиоактивности. С этого времени производители часов обязаны были наносить маркировку «T Swiss made T» на свою продукцию с тритием, излучающим не более 7,5 мК, или «Swiss T<25», если излучение не превышает 25 мК.

Использует

Циферблат часов с «постоянной» подсветкой

Пистолетные ночные прицелы с тритиевой подсветкой на FN Five-seven

Эти источники света чаще всего рассматриваются как «постоянное» освещение стрелок наручных часов, предназначенных для дайвинга, ночного или боевого использования. Они также используются в светящихся цепочках для ключей новинок и в самосветящихся знаках выхода . Военные предпочитают их для приложений, в которых источник питания может быть недоступен, например, для шкал приборов в самолетах, компасов и прицелов для оружия. В случае источников света с твердым тритием, тритий заменяет некоторые атомы водорода в краске, которая также содержит люминофор, такой как сульфид цинка.

Тритиевые или бета-лампы раньше использовались в рыболовных приманках. В некоторых фонариках есть прорези для флаконов с тритием, чтобы фонарик можно было легко найти в темноте.

Тритий используется для освещения прицелов некоторых видов стрелкового оружия. Визир на SA80 оптическом «ы SUSAT зрения, а также ЛПС 4×6 ° Tip2 Телескопический прицел из PSL винтовки , содержит небольшое количество трития для того же эффект , как пример использования трития на винтовку поле зрения. Электроны, испускаемые радиоактивным распадом трития, вызывают свечение люминофора , обеспечивая длительный (несколько лет) вид огнестрельного оружия без батарейного питания, который виден в условиях тусклого освещения. Однако свечение трития не заметно при ярком освещении, например, при дневном свете. В результате некоторые производители начали интегрировать оптоволоконные прицелы с тритиевыми пузырьками, чтобы обеспечить яркие и высококонтрастные прицелы для огнестрельного оружия как при ярком, так и при тусклом свете.

Популярные бренды часов с подсветкой Trigalight

1.Smith & Wesson. Американская компания Smith & Wesson с 1950 года выпускает часы с тритиевой подсветкой для охотников, разнообразие которых поражает: от наручных экземпляров, до хронометров на брелоках и охотничьих карабинах.

2.Precista. С 50-ых годов ХХ века наручные часы изготавливались исключительно для военных Великобритании. В 80-90-ых годах они украшались эмблемой «Широкая стрела» и маркировкой с личным номером военнослужащего. С 2010 года марку купила британская компания Timefactors, которая перешла на изготовление мелких партий часов со светящимся циферблатом на основе безопасного люминофора – Super-LumiNova C3.

3.Luminox. Производитель (Richard Barry Marketing Group) с 1994 года поставляет часы под брендом Luminox спецназу ВМС США.

4.Traser. Выпуском наручных часов Traser занимается швейцарская корпорация Mb-microtec. Разработанные для военнослужащих Англии и США, они за счет двойного корпуса из метала и карбона, тритиевой подсветки и высокого уровня водозащиты, охотно покупаются сотрудниками спецслужб, экстремалами, рыбаками и охотниками.

5.Uzi. Израильская линейка часов Uzi, названная в честь разработчика легендарного пистолета-пулемета Узиэля Галя, нашла своих почитателей среди как военных так гражданских лиц.

6.Tawatec. Компания Swiss Military Watch создала специальную марку часов Tawatec для подводных саперов и диверсантов армий США и Канады. В настоящее время они активно используются как военными, так дайверами и любителями водных видов спорта.

использовать

Брелок с тритием

Дейтерия и трития атомного ядра сливаются, образуют ядро гелия , освобождая быстрый нейтрон и кинетической энергии частиц.

В биологии , химии и медицине , помимо прочего , тритий используется в качестве так называемого индикатора для маркировки определенных веществ, в том числе для определения возраста грунтовых вод .

В газообразных источниках света с тритием (лампах с длительным сроком службы) газообразный тритий используется вместе с люминофором в герметичных трубках из боросиликатного стекла . Бета — излучение трития стимулирует флуоресцентное покрытие на внутренней части стеклянной трубки , чтобы дать слабое свечение ( флуоресценции ). Эти «холодные фонари» имеют теоретический срок службы несколько десятилетий и доступны в различных цветах.

Вышеупомянутые источники света из газообразного трития также используются в качестве источника света на циферблатах и ​​стрелках некоторых моделей часов. В компасах , которые использовались армией США в 1980-х годах, для обозначения сторон света использовался тритий 120 мКи . Светящаяся краска, содержащая тритий, также наносилась на прицелы оружия.

Ионизационные детекторы дыма иногда работают с ампулой газообразного трития в качестве ионизатора. Однако производство и хранение больших количеств опасно для здоровья из-за радиоактивности. Следовательно, это через фосфоресцентные источники света, такие как. Б. Суперлюминова заменена. 241 Am (америций) также можно использовать в дымовых пожарных извещателях вместо трития .

Смесь дейтерия и трития (DT) в соотношении 1: 1 имеет в качестве топлива для получения энергии термоядерного синтеза : высокий выход энергии, относительно большое поперечное сечение, минимально возможная кулоновская сила, которую необходимо преодолеть (только один электрический заряд на атом) и, следовательно, сравнительно низкая температура плавления. В термоядерных реакторах она составляет около 100 миллионов Кельвинов по сравнению с 400 миллионами Кельвинов в следующей наиболее подходящей дейтерий-дейтериевой реакции. Поэтому для будущих термоядерных электростанций можно рассматривать только смесь DT. Однако для их непрерывной работы достаточное количество трития можно было получить только путем с литием-6 в самом реакторе. Первые эксперименты, в которых были обнаружены DT-синтезы, до сих пор проводились на испытательных объектах Joint European Torus (JET) в Калхэме, Англия, и на испытательном реакторе Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) в Принстоне. Крупномасштабные эксперименты DT запланированы на второй экспериментальный этап проекта ИТЭР . Системы для исследования основ термоядерной электростанции, такие как модернизация токамака ASDEX в Гархинге в Германии или стелларатор Wendelstein 7-X в Грайфсвальде, с другой стороны, используют только дейтериевую или водородную плазму, потому что поначалу все сводилось к получению стабильная плазменная продукция. Это означает, что есть доступ к системе и измерительным приборам сразу после каждого эксперимента, а усилия по радиационной защите можно снизить (это также необходимо для дейтериевой плазмы, потому что в ней происходят многочисленные слияния дейтерия и дейтерия даже при 100 млн Кельвин).

Тритий также является неотъемлемой частью определенного ядерного оружия . Всего несколько граммов газообразной дейтерий-тритиевой смеси могут увеличить взрывной эффект ядерного оружия деления в два раза, также известный как «ускорение». Тритий даже необходим для функционирования нейтронных бомб; Здесь требуется до 20 граммов трития на боеголовку. В водородных бомбах тритий используется только в качестве ускорителя и для регулировки взрывной мощности на стадии деления , тогда как дейтерид лития используется на стадии термоядерного синтеза , из которого тритий образуется только при нейтронной бомбардировке.

Из-за относительно короткого периода полураспада, составляющего 12,3 года, тритий используется для определения возраста приповерхностных грунтовых вод или для изучения гидрологических условий стока. Отправной точкой для расчетов является поступление трития в грунтовые воды в 1950-х и начале 1960-х годов. Причиной проникновения стали многочисленные атомные испытания в атмосфере, в результате которых было выделено значительное количество трития.

В результате бета-распада трития образуется нерадиоактивный гелий-3 . Из-за его крайней редкости в природных источниках гелия, в настоящее время это самый дешевый источник гелия-3. Он необходим в фундаментальных исследованиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector