Un isotopo radioattivo dell’idrogeno
L’energia portata via da un trizio elettrone è eccezionalmente basso, come si può vedere da questo confronto della media di energie da una varietà di decadimenti beta: 5.7 keV rispetto a diverse centinaia di keV per gli altri. L’energia totale liberata, condivisa tra l’elettrone e l’antineutrino, è di 18 keV. Poiché il decadimento produce direttamente un nucleo di elio allo stato fondamentale, non esiste uno stato eccitato e quindi nessuna emissione gamma.,
IN2P3 Il trizio è un isotopo radioattivo dell’idrogeno che emette beta. Il suo nucleo è costituito da un protone e due neutroni, il che lo rende tre volte più pesante di un nucleo di idrogeno (con il suo un protone) e una volta e mezzo più pesante del deuterio (che contiene un protone e un solo neutrone).
Il trizio non esisterebbe più nel nostro ambiente se la radiazione cosmica lo produce nell’atmosfera in quantità molto piccole. L’emivita del nucleo instabile di trizio è di 12,3 anni, che è molto breve sulla scala temporale radioattiva., Questa scomparsa relativamente veloce significa che molto poco trizio può accumularsi in qualsiasi luogo.
Il trizio ha sostituito il radio nella vernice luminosa utilizzata nei quadranti di orologi e strumenti di navigazione. Oggi, le lettere luminescenti contengono trizio e sostanze fluorescenti che brillano sotto la radiazione beta emessa dal trizio. La produzione, così come l’uso, non pone problemi alla salute. Gli elettroni beta non lasciano la vernice e non viene emessa alcuna radiazione gamma.,
Musée Curie La sua breve emivita ha anche portato alla sua classificazione come elemento altamente radioattivo. Questa alta attività, fortunatamente, è attenuata da alcune delle altre proprietà dei processi di decadimento. L’energia media dell’elettrone emesso tende ad essere molto bassa – 5,7 keV rispetto alle diverse centinaia di keV normali nel decadimento beta. Oltre all’elettrone a bassa energia, il trizio non emette alcun raggio gamma.
Il trizio, come l’idrogeno, è particolarmente mobile., Può combinarsi con l’ossigeno per formare acqua tritiata e quindi ha la capacità di entrare facilmente nel corpo umano grazie al ciclo dell’acqua. Una volta all’interno del corpo, il trizio può portare all’esposizione interna anche se l’elemento viene eliminato molto rapidamente. La sua emivita biologica di 10 giorni è molto più breve rispetto ai 12,3 anni della sua emivita radioattiva. Solo un nucleo di trizio su 650 decadrà mentre è ancora all’interno del corpo umano. A causa della bassa energia di emissione, la traiettoria dell’elettrone beta non supererà alcuni micron all’interno del corpo.,
Il trizio si trova tra i rifiuti radioattivi rilasciati dagli impianti di ritrattamento e dalle strutture militari. Questo trizio è prodotto da rare reazioni di fissione – fissioni ternarie – nel combustibile nucleare dei reattori. Può anche essere prodotto nell’acqua primaria mediante cattura di neutroni in prodotti a base di litio.
IN2P3 Il trizio ha quindi una radiotossicità particolarmente bassa (fattore di dose)., L’Organizzazione Mondiale della Sanità, OMS) ritiene che il limite di accettabilità dell’acqua contenente trizio sia di 10.000 Becquereles per litro. Questo limite è protettivo. Si dovrebbe bere 2 litri di tale acqua ogni giorno al giorno per un anno per essere esposti a una dose di 0,1 mSv all’anno equivalente a due settimane di radioattività naturale in Francia.
Nel febbraio 2016, durante l’operazione di scarico del combustibile nucleare, l’acqua contaminata dal trizio sopra i livelli normali si è diffusa sotto la centrale nucleare di Indian Wells vicino a New York., Secondo la Nuclear Regularity Commission – l’autorità per la sicurezza degli Stati Uniti-questa perdita non rappresentava una minaccia per l’ambiente. Infatti, trizio la tossicità radoattivo trizio particolarmente piccolo piccolo. Una volta versato nell’Hudson, l’acqua radioattiva era così diluita che il trizio divenne praticamente inosservabile. Lo stesso vale per gli effluenti tritiati dello stabilimento di La Hague in Francia.
In biologia, il trizio è spesso usato per marcare l’idrogeno e quindi nello studio del metabolismo. Questo ci ha permesso di restringere la lunghezza dell’emivita biologica all’interno del corpo umano entro 6 e 9 giorni.,
Nella vita quotidiana, il trizio ha sostituito il radio nel rendere luminescenti i quadranti degli orologi e degli strumenti di navigazione.
Il trizio può essere trovato tra i rifiuti radioattivi generati dagli impianti di ritrattamento e dalle strutture militari, in quanto possono essere prodotti da reazioni di fissione ternaria (che sono relativamente rare) che si verificano nel combustibile nucleare dei nuclei dei reattori.
La reazione di fusione di deuterio e trizio è la reazione di fusione che libera più energia: 17 MeV., Durante la reazione, i nucleoni si riorganizzano per produrre una particella alfa e un neutrone. La formazione della particella alfa è responsabile della grande quantità di energia rilasciata. Questa particolare reazione viene utilizzata sia nelle bombe H che nei laboratori per produrre neutroni energetici.
IN2P3 La reazione di fusione di deuterio e trizio è la reazione termonucleare che rilascia più energia., Questa reazione è stata utilizzata dagli Stati Uniti e dall’Unione Sovietica negli anni 1950 e 1960 per testare bombe termonucleari o bombe H, molto più potenti e devastanti delle bombe atomiche basate sulla fissione. Questi test sono stati la causa di un inquinamento significativo vicino ai siti di test nucleari.
Questi fabbricazione di queste armi termonucleari richiedono la produzione di quantità sufficienti di trizio. Poiché il trizio naturale è estremamente raro, questo trizio militare è ottenuto bombardando il litio con neutroni., Inoltre, il trizio proveniente da strutture militari genera rifiuti di trizio, problematici più a causa della mobilità del trizio che della sua bassissima tossicità radioattiva.
La fusione nucleare di deuterio e trizio sarà sfruttata nei reattori basati sulla fusione nucleare. Resta da dimostrare che tali reattori possono essere progettati e costruiti. Questo è l’obiettivo della ricerca condotta su scala mondiale con il progetto ITER.
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