보다 최근에 사람들은 원자가 불가분의 불가분의 입자라고 믿었습니다. 나중에 그것은 핵과 그 주위에서 회전하는 전자들로 구성되어 있음이 분명해졌습니다. 동시에 중심 부분은 다시 불가분의 불가분의 하나로 간주되었다. 오늘날 우리는 그것이 양성자와 중성자로 구성되어 있음을 알고 있습니다. 또한, 후자의 수에 따라, 동일한 물질은 여러 동위 원소를 가질 수있다. 삼중 수소는 무엇입니까? 이 물질은 무엇이며 어떻게 사용합니까?
삼중 수소-무엇입니까?
수소는 자연에서 가장 간단한 물질입니다. 가장 일반적인 형태에 대해 이야기하면 아래에서 더 자세히 설명 할 것입니다. 원자의 원자는 하나의 양성자와 하나의 전자로 구성됩니다. 그러나 "추가"입자를 사용하여 특성을 다소 변경할 수도 있습니다. 따라서 삼중 수소 핵은 양성자와 중성자로 구성됩니다. 그리고 가장 단순한 형태의 수소 인 양성자가 우주에서 가장 풍부한 원소라면, "개선 된"버전에 대해 말할 수 없습니다. 자연에서 소량으로 발생합니다.
수소 동위 원소 삼중 수소 (이름은 그리스어 "제 3"에서 유래)는 1934 년 러더 포드, 올리펀트, 하르 텍에 의해 발견되었습니다. 사실 그들은 아주 오랫동안 그를 찾기 위해 노력했습니다. 1932 년 중수소와 중수가 발견 된 직후 과학자들은 일반 수소 연구에서 스펙트럼 분석의 감도를 높여이 동위 원소를 찾기 시작했습니다. 그러나 모든 것에도 불구하고, 그들의 시도는 헛된 것이 었습니다. 심지어 가장 집중된 샘플조차도 단순히 존재 해야하는 물질의 존재에 대한 힌트조차 얻지 못했습니다. 그러나 결국, 검색은 여전히 성공적이었습니다. Oliphant는 Rutherford의 실험실에서 중수를 사용하여 요소를 합성했습니다.
요컨대, 삼중 수소의 정의는 다음과 같습니다: 수소의 방사성 동위 원소. 핵심은 양성자와 중성자로 구성됩니다. 그래서 그에 대해 알려진 것은 무엇입니까?
수소 동위 원소 정보
주기율표의 첫 번째 요소는 우주에서 가장 일반적입니다. 또한 본질적으로 그것은 3 개의 동위 원소 중 하나의 형태로 발생합니다: protium, deuterium 또는 tritium. 첫 번째 핵은 하나의 양성자로 구성되어 있으며 그 이름을 지어주었습니다. 그건 그렇고, 이것은 중성자가없는 유일한 안정 요소입니다. 일련의 수소 동위 원소 중 다음은 중수소입니다. 원자의 핵은 양성자와 중성자로 구성되며, 그 이름은 그리스어 "second"로 돌아갑니다.
실험실에서 질량이 4에서 7까지의 더 무거운 수소 동위 원소도 얻어졌으며 반감기는 몇 초로 제한됩니다.
속성
삼중 수소의 원자 질량은 약 3.02a입니다. E. m. 물리적 특성면 에서이 물질은 일반적인 수소와 거의 다르지 않습니다. 즉, 정상적인 조건에서 색, 맛 및 냄새가없는 경질 가스이며 높은 열전도율을 갖습니다. 섭씨 -250 도의 온도에서는 가볍고 흐르는 무색 액체가됩니다. 이 집계 상태에있는 범위는 다소 좁습니다. 녹는 점은 섭씨 약 259도이며, 이 아래에서 수소는 눈 같은 덩어리가됩니다. 또한이 원소는 일부 금속에서 잘 용해됩니다.
그러나 속성에는 약간의 차이가 있습니다. 첫째, 세 번째 동위 원소는 반응성이 적고, 두 번째로 삼중 수소는 방사성이므로 불안정합니다. 반감기는 12 년이 조금 넘습니다. 방사선 분석 과정에서 전자와 항이 질소의 방출로 세 번째 헬륨 동위 원소가됩니다.
점점
사실상, 삼중 수소는 미미한 양으로 함유되어 있으며 우주 입자 및 예를 들어 질소 원자의 충돌 동안 상부 대기에서 가장 자주 형성됩니다. 그러나, 원자로에서 중성자를 리튬 -6에 조사하여이 원소를 제조하는 산업적 방법도있다.
약 1 킬로그램의 부피로 삼중 수소를 합성하는 데 약 3 천만 달러가 소요됩니다.
사용
그래서 우리는 삼중 수소에 대해 조금 더 배웠습니다. 그것이 무엇인지 그리고 그 속성입니다. 그러나 왜 필요한가? 아래에서 살펴 보겠습니다. 일부 보고서에 따르면, 삼중 수소에 대한 전 세계 상업 수요는 매년 약 500 그램이며, 군사 요구에 약 7 킬로그램이 소비됩니다.
미국 에너지 및 환경 연구소에 따르면, 1955 년에서 1996 년까지 2.2 센트의 초 중수소가 미국에서 생산되었다. 2003 년에이 요소의 총 매장량은 약 18 킬로그램이었습니다. 그들은 무엇을 위해 사용됩니까?
첫째, 일부 국가는 여전히 보유하고있는 핵무기의 전투 효과를 유지하기 위해 삼중 수소가 필요하다. 둘째, 열핵 에너지가 없으면 완전하지 않습니다. 스틸 륨 삼중 수소는 일부 과학 연구에서, 예를 들어, 지질 학적 도움을받는 자연수와 같은 지질학에서 사용됩니다. 또 다른 목적은 클럭 백라이트 전원 공급 장치입니다. 또한 자율 센서에 전력을 공급하기위한 초 저전력 방사성 동위 원소 발생기를 생성하기위한 실험이 진행 중입니다. 이 경우 서비스 수명은 약 20 년이 될 것으로 예상됩니다. 이러한 발전기의 비용은 약 천 달러입니다.
내부에 소량의 삼중 수소가있는 장신구도 원래 기념품으로 존재합니다. 특히 내부 내용에 대해 알고 있다면 빛을 내고 아주 이국적으로 보입니다.
위험
삼중 수소는 방사성이며, 이는 그 특성 및 용도의 일부를 설명합니다. 반감기는 약 12 년이며, 헬륨 -3은 항 뉴트리노와 전자의 방출로 형성됩니다. 이 반응 동안, 18.59kW의 에너지가 방출되고 베타 입자가 공기 중에 전파됩니다. 평신도에게는 방사성 동위 원소가 시계를 밝히기 위해 사용되는 것이 이상하게 보일 수 있습니다. 사실, 삼중 수소는 붕괴 과정에서 베타 입자가 최대 6mm까지 퍼져 간단한 장애물을 극복 할 수 없기 때문에 인간 건강에 거의 위협이되지 않습니다. 그러나 이것이 음식으로 섭취하는 것이 절대 안전하다는 것을 의미하지는 않습니다. 음식, 공기 섭취 또는 피부를 통한 흡수로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. 대부분의 경우 쉽고 빠르게 배설되지만 항상 그런 것은 아닙니다. 그래서 삼중 수소-방사선 위험의 관점에서 무엇입니까?
보호 조치
삼중 수소의 부패 에너지가 낮기 때문에 방사선이 심하게 퍼지지 않기 때문에 베타 입자가 피부를 관통 할 수 없어 건강을 소홀히하지 마십시오. 이 동위 원소로 작업 할 때는 물론 방사선 보호 복을 사용할 수 없지만 닫힌 의복 및 외과 용 장갑과 같은 기본 규칙을 준수해야합니다. 삼중 수소의 주요 위험은 섭취 할 때 발생하므로 가능한 활동을 중단하는 것이 중요합니다. 나머지는 걱정할 것이 없습니다.
그럼에도 불구하고 신체의 조직에 대량으로 흡수되면 노출 기간, 복용량 및 규칙성에 따라 급성 또는 만성 방사선 병이 발생할 수 있습니다. 어떤 경우에는이 질병이 성공적으로 치료되지만 광범위한 병변으로 치명적인 결과가 발생할 수 있습니다.
정상적인 신체에는 삼중 수소의 흔적이 있지만 절대적으로 중요하지 않으며 배경 방사선에 거의 영향을 미치지 않습니다. 글쎄, 빛나는 손으로 시계를 좋아하는 사람들에게는 여전히 안전하다고 여겨지지만 그 수준은 몇 배 더 높습니다.
