Tritiumvesi (superraskas vesi) - vesi , jonka molekyyleissä protiumatomit (kevyt vety ) on korvattu tritiumatomeilla ( vedyn raskas radioaktiivinen isotooppi ). Puhtaassa muodossaan sitä kutsutaan tritiumoksidiksi (T 2 O tai 3 H 2 O) tai superraskaaksi vedeksi.
Tritiumvesi on radiotoksista. Luonnollinen sademäärä: sade ja lumi sisältävät tritiumvettä , joka johtuu tritiumin luonnollisesta tuotannosta maan päällä kosmisten säteiden vaikutuksesta ylemmän ilmakehän typpi- ja happiytimiin . Veden isotooppimuunnelmat, mukaan lukien tritiumvesi, ovat mukana ilmakehän veden kiertokulkussa. Tritiumin luonnollinen tuotanto tritiumveden muodossa on tasapainossa sen hajoamisen kanssa ja on enintään 7 kg koko maapallolla. Luonnonkomponenttia täydentävät voimalaitokset, joiden osuus tritiumin tuotannossa ilmakehässä on ~1/7 luonnollisesta, ts. 1 kg. 1900-luvun jälkipuoliskolla tritiumin määrä luonnossa tritiumveden muodossa nousi satoihin kiloihin lämpöydinaseiden intensiivisen testauksen seurauksena (yhden megatonnin vetypommin räjähdys lisää ~ 2 kg tritiumia tritiumvedessä ympäristöön). Testauskiellon jälkeen tritiumin pitoisuus maan ilmakehässä (tritiumveden muodossa) laski ~ kahteen kymmeneen kilogrammaan [1] .
Tritiumvesi on väritöntä nestettä [2] .
T 2 O (tritiumvesi) on fysikaalisesti lähellä D 2 O ( deuterium) ja H 2 O ( protium ) vettä, mutta fysikaaliset vakiot muuttuvat tasaisesti isotooppisten molekyylien massojen kasvaessa [3] .
T 2 O:n sulamispiste on 277,64 K ( +4,49 °C ) [3] [4] , kiehumispiste on +101,52 °C , [3] tiheys on 1,21459 g/cm³ [5] .
T 2 O:n tiheys on paljon suurempi kuin H 2 O :n tiheys. [3] T 2 O on myös viskoosimpi kuin D 2 O. T 2 O sekoittuu rajattomasti H 2 O:n ja D 2 O:n kanssa. Tritiumveden liukenemiskyky on pienempi kuin H 2 O:n ja D 2 O :n [2] .
Kun vetyatomi korvataan deuteriumilla ja tritiumilla, sulamis- ja kiehumispisteet nousevat [1] [6] . Erilaisten isotooppisten vesien erottaminen perustuu tähän ominaisuuteen.
Sulamispiste, ° CH20 (0,00) D20 ( 3,82) T20 (4,49).
Kiehumispiste, ° CH20 (99,974) D20 ( 101,42 ) T20 (~ 101,6).
Superraskaan veden T 2 O, joka sisältää 98 % T2 :ta , ominaisaktiivisuus on erittäin korkea ja on 2650 Ci / g, joten sitä käytetään harvoin. Kun tritiumin määrä vedessä vähenee, sen ominaisaktiivisuus pienenee [3] .
Kemiallisilta ominaisuuksiltaan tritiumvesi ei eroa H 2 O:sta ja D 2 O:sta, mutta kaikki reaktiot etenevät hitaammin [2] .
Kaikki tritiumveteen liuenneet kemialliset aineet, kuten itsekin, altistuvat radiolyysille [3] .
Konsentroitua tritiumia hankittaessa on otettava huomioon sen radioaktiivisuus, joten tritiumvettä tai rikkivetyä ei käytetä raaka-aineena radiolyysin vuoksi. [yksi]
Omasta radioaktiivisuudestaan johtuen T 2 O:lla on korkea syövyttävyys - tritiumin spontaanin beetahajoamisen aikana 3 He :ssä vapautuu atomihappea [3] .
Tritiumvedellä, joka osallistuu aineenvaihduntaan lähes samalla tavalla kuin tavallisella vedellä, on korkea radiotoksisuus .
Tritiumvettä tuotetaan luonnollisesti ilmakehässä ja myös ydinvoimaloiden sivutuotteena. Siksi tehtävä on käänteinen tritiumveden saannin tehtävälle, tehtävänä on hyödyntää sitä, koska tritiumoksidia T 2 O saadaan hapettamalla tritiumia tavallisessa lämpötilassa, ilman katalyyttiä, beetahajoamisen ( β- hajoamisen) vuoksi [3 ] .
Laboratorio-olosuhteissa tritiumvettä saadaan johtamalla kaasumainen tritium kuuman CuO :n yli [2] .
T 2 O:n isotooppinen vaihto H 2 O:n ja D 2 O:n kanssa johtaa tritiumveden erilaisten isotooppisten modifikaatioiden muodostumiseen
Tritiumvettä (HTO) on tavallisessa vedessä pieniä määriä, mutta sen jakautuminen on epätasaista. Stabiilien happi-isotooppien 16 O, 17 O ja 18 O mukaan tritiumvedestä on myös isotooppilajikkeita.
Tritiumvesilajikkeita HTO, DTO ja T 2 O käytetään radioaktiivisina indikaattoreina aineen kosteuden läpäisemättömyydestä.
Tritiumvettä käytetään myös leimatuna yhdisteenä veden aineenvaihduntatutkimuksissa. Lisäksi tritiumvettä käytetään lähtöaineena muiden tritiumjohdannaisten synteesissä ja vetyatomien isotooppivaihdossa [7] .
Tritioidun veden höyryt jo huoneenlämpötilassa vedyn isotooppivaihdon kautta pääsevät välittömästi ihmiskehoon, joten tritium tritioidun veden muodossa on 10 000 kertaa myrkyllisempää kuin molekyylivedyn muodossa [1] .
On tarpeen ottaa huomioon tavat, joilla tritiumvesi pääsee ihmiskehoon: hengitysteihin, ruokaan, veteen, ihoon. Nesteen saannin lisääminen auttaa vähentämään sisäistä altistumista [3] .
On kiinnitettävä enemmän huomiota suojaamiseen tritiumveden pääsyltä ihmiskehoon [3] .