Просмотр кода страницы Тритий

{{Нуклид
| цвет_фона = #7F7
| цвет_текста = 
| изображение = Tritium.svg
| подпись_изображения = 
| альтернативные_названия = сверхтяжёлый водород, T
| массовое_число = 3
| символ = H
| число_нейтронов = 2
| число_протонов = 1
| атомная_масса = 3,0160492777(25)<ref name="AME2003">{{Справочник:AME2003}}</ref>
| избыток_массы = 14&nbsp;949,8060(23)<ref name="AME2003"/>
| уд_энергия_связи = 2&nbsp;827,266(1)<ref name="AME2003"/>
| изотопная_распространённость =
| период_полураспада = 12,32(2)<ref name="Nubase2003">{{Справочник:Nubase2003}}</ref>&nbsp;[[год]]а
| продукты_распада = [[Гелий-3|<sup>3</sup>He]]
| родительские_изотопы =
| спин_чётность = 1/2<sup>+</sup><ref name="Nubase2003"/>
| канал_распада1 = [[Бета-распад|β<sup>−</sup>]]
| энергия_распада1 = 0,018591<ref name="AME2003"/>
| канал_распада2 =
| энергия_распада2 =
| канал_распада3 =
| энергия_распада3 =
| канал_распада4 =
| энергия_распада4 =
}}
'''Три́тий''' ({{lang-grc|τρίτος}} «третий») — радиоактивный [[Изотопы водорода|изотоп водорода]]. Обозначается '''T''' или '''<sup>3</sup>H'''. Ядро трития состоит из [[протон]]а и двух [[нейтрон]]ов, его называют [[Тритон (ядро)|тритоном]].

В природе тритий образуется в верхних слоях [[Атмосфера Земли|атмосферы]] при соударении частиц [[космические лучи|космического излучения]] с ядрами атомов, например, [[азот]]а<ref>{{Cite web |url=http://energy.gov/sites/prod/files/2013/09/f2/hdbk1079.pdf |title=Архивированная копия |accessdate=2014-11-23 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20141129082046/http://energy.gov/sites/prod/files/2013/09/f2/hdbk1079.pdf |archivedate=2014-11-29 |deadlink=yes }}</ref>. В процессе распада ''тритий'' превращается в [[Гелий-3|<sup>3</sup>He]] с испусканием [[электрон]]а и [[антинейтрино]] ([[бета-распад]]), [[период полураспада]] — 12,32 года. Доступная энергия распада очень мала (18,59 кэВ), средняя энергия электронов 5,7 кэВ.

Тритий открыт английскими учёными [[Резерфорд, Эрнест|Эрнестом Резерфордом]], [[Олифант, Марк|Маркусом Олифантом]] и Паулем Хартеком в [[1934 год]]у. Название для этого изотопа было предложено на случай открытия ещё до него, 15 июня 1933 года, [[Юри, Гарольд Клейтон|Юри]], Мерфи и Брикведде в том же письме редактору научного журнала «The Journal of Chemical Physics», где они предложили названия для двух известных изотопов водорода — [[протий|протия]] и [[дейтерий|дейтерия]]<ref>{{статья |заглавие=A Name and Symbol for H<sup>2*</sup> |ссылка=https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-physics_1933-07_1_7/page/512 |издание=[[Journal of Chemical Physics]] |том=1 |страницы=512—513 |doi=10.1063/1.1749325 |язык=en |автор=Urey H. C., Murphy G. M., Brickwedde F. G. |год=1933 |тип=journal}}</ref><ref>{{статья |заглавие=The deeds to deuterium |издание=[[Nature Chemistry]] |том=4 |страницы=236 |doi=10.1038/nchem.1273 |язык=en |автор=Dan O'Leary |год=2012 |тип=journal}}</ref>.
Используется в [[биология|биологии]] и [[химия|химии]] как [[радиоактивная метка]], в экспериментах по исследованию свойств [[нейтрино]], в [[Термоядерное оружие|термоядерном оружии]] как источник нейтронов и одновременно термоядерное горючее, в [[Геология|геологии]] для датирования природных вод. Промышленный тритий получают облучением [[Литий-6|лития-6]] нейтронами в [[Ядерный реактор|ядерных реакторах]] по следующей реакции:

<math>{}\mathrm{{}^{6}_{3}Li} + \mathrm{n} \rightarrow \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{{}^{4}_{2}He}</math>.

== Радиационная опасность трития ==
Тритий имеет период полураспада {{nobr|(12,32 ± 0,02) года}}<ref name="Nubase2003" />. Реакция распада трития имеет следующий вид:

<math>{}\mathrm{{}^{3}_{1}H} \rightarrow \mathrm{{}^{3}_{2}He^{1+}} + e^- + \bar{\nu}_e</math>.

При этом выделяется 18,59 [[Электронвольт|кэВ]] энергии, из них на электрон ([[бета-частица|бета-частицу]]) приходится в среднем 5,7 кэВ, а на [[Нейтрино|электронное антинейтрино]] — оставшаяся часть. Образовавшиеся бета-частицы распространяются в воздухе всего на {{nobr|6,0 мм}} и не могут преодолеть даже верхний слой кожи человека<ref>{{cite web |url=http://www.ehso.emory.edu/content-forms/3anuclidedatasafetysheets.pdf |title=Nuclide safety data sheet: Hydrogen-3 |publisher=ehso.emory.edu |accessdate=2014-07-12 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130520184942/http://www.ehso.emory.edu/content-forms/3anuclidedatasafetysheets.pdf |archivedate=2013-05-20 |deadlink=yes }}</ref>.

В силу малой энергии распада трития испускаемые электроны хорошо задерживаются даже простейшими преградами типа одежды или резиновых хирургических перчаток. Тем не менее, этот изотоп представляет радиационную опасность при вдыхании, поглощении с пищей, впитывании через кожу. Единичный случай употребления [[Тритиевая вода|тритиевой воды]] не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как его [[период полувыведения]] — от 7 до 14 дней<ref>{{cite web |url=http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/tritium-radiation-fs.html |title=Backgrounder on Tritium, Radiation Protection Limits, and Drinking Water Standards |date=2011-02 |publisher=U.S.NRC |lang=en |accessdate=2012-10-05 |archiveurl=https://www.webcitation.org/6BOrLx3IA?url=http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/tritium-radiation-fs.html |archivedate=2012-10-14 |deadlink=no }}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.nuclearfaq.ca/ReviewofGreenpeacereport_Final.pdf |title=Review of the Greenpeace report: «Tritium Hazard Report: Pollution and Radiation Risk from Canadian Nuclear Facilities» |author=R. V. Osborne |date=2007-08 |publisher=Canadian Nuclear Association |format=pdf |lang=en |accessdate=2012-10-05 |archiveurl=https://www.webcitation.org/6BOrMPEPW?url=http://www.nuclearfaq.ca/ReviewofGreenpeacereport_Final.pdf |archivedate=2012-10-14 |deadlink=no }}</ref>.

== Производство и потребность ==
По данным отчета {{нп3|Institute for Energy and Environmental Research}} 1996 года, в США с 1955 года было произведено около 225 кг трития<ref name=ieer>{{cite web |url=http://www.ieer.org/reports/tritium.html#(11) |author=Hisham Zerriffi |title=Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium |publisher={{нп3|Institute for Energy and Environmental Research}} |lang=en |date=1996-01 |accessdate=2010-09-15 |archive-date=2018-12-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181226033436/https://ieer.org/resource/reports/tritium-environmental-health-budgetary-strategic-effects/#(11) |deadlink=no }} [http://www.ieer.org/wp/wp-content/uploads/downloads/2012/05/Tritium_1996_Zerriffi.pdf полный текст] {{Wayback|url=http://www.ieer.org/wp/wp-content/uploads/downloads/2012/05/Tritium_1996_Zerriffi.pdf |date=20131113133743 }}</ref>.
В конце XX — начале XXI века наработка ведется на [[Watts Bar-1]] путём облучения TPBAR ({{lang-en|tritium-producing burnable absorber rods}}), планируется также использование [[АЭС Секвойя]]. Переработку и выделение трития проводят на Tritium Extraction Facility, Саванна-Ривер<ref>{{cite web |url=http://www.atominfo.ru/news3/c0615.htm |title=Третируемый тритий |author=Михаил Сторожевой |date=2010-10-28 |publisher=ATOMINFO.RU |accessdate=2013-11-13 |archive-date=2013-11-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131113140106/http://www.atominfo.ru/news3/c0615.htm |deadlink=no }}</ref>.

В СССР и России тритий производился на реакторах АИ, АВ-3, ОК-180, ОК-190, РУСЛАН, Л-2; изотоп выделяется на заводе РТ-1 ([[Маяк (производственное объединение)|ПО «Маяк»]])<ref>{{cite web |url=http://armsdata.net/nuclear/026.html |title=Производство плутония и трития для ядерного оружия |publisher=Стратегическое ядерное вооружение СССР и России |accessdate=2013-11-13 |archive-date=2013-11-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131113135724/http://armsdata.net/nuclear/026.html |deadlink=yes }}</ref><ref>{{cite web |url=http://profbeckman.narod.ru/RH0.files/24_6.pdf |title=6. РЕАКТОРЫ ДЛЯ НАРАБОТКИ ТРИТИЯ |author=Бекман |accessdate=2013-11-13 |archive-date=2013-11-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131113135240/http://profbeckman.narod.ru/RH0.files/24_6.pdf |deadlink=no }}</ref>.

Значительные количества трития (до 2,5—3,5 кг) для гражданских применений производит Канада на 21 тяжеловодном реакторе. Выделение изотопа — компания «Онтарио Хайдро», Дарлингтон<ref name="kalinowski95">[http://scienceandglobalsecurity.org/ru/archive/sgsr05kalinowski.pdf Martin В. Kalinowski, Lars С. Colschen International Control of Tritium to Prevent Horizontal Proliferation and to Foster Nuclear Disarmament] {{Wayback|url=http://scienceandglobalsecurity.org/ru/archive/sgsr05kalinowski.pdf |date=20131113135742 }} // Science & Global Security, 1994, vol. 5, рр. 131—203</ref>.

Мировая коммерческая потребность в тритии на 1995 год составляет ежегодно около 400 г, и ещё порядка 2 кг требовалось для поддержания ядерного арсенала США<ref>{{cite web |url=http://ieer.org/resource/reports/tritium-environmental-health-budgetary-strategic-effects/ |title=Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium |author=Hisham Zerriffi |date=1996 |publisher=Institute for Energy and Environmental Research |lang=en |accessdate=2013-11-13 |archive-date=2014-10-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141019221103/http://ieer.org/resource/reports/tritium-environmental-health-budgetary-strategic-effects/ |deadlink=no }}</ref> (7 кг для всех мировых военных потребителей). Около 4 кг трития в год образуется на АЭС, но не извлекается<ref>[https://books.google.ru/books?id=YThIeCSxVZ4C&pg=PA15&lpg=PA15 International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament] {{Wayback|url=https://books.google.ru/books?id=YThIeCSxVZ4C&pg=PA15&lpg=PA15 |date=20190120043028 }}, CRC Press, 2004, page 15</ref>.

Большие количества трития потребуются для [[термоядерный реактор|термоядерной энергетики]]: например, для запуска [[ITER]] потребуется как минимум около 3 кг трития, для запуска [[DEMO (электростанция)|DEMO]] понадобится 4—10 кг<ref name="lanl03">[http://fire.pppl.gov/fesac_dp_ts_willms.pdf Tritium Supply Considerations] {{Wayback|url=http://fire.pppl.gov/fesac_dp_ts_willms.pdf |date=20101011070402 }}, LANL, 2003. «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»</ref>. Гипотетический тритиевый реактор потреблял бы 56 кг трития на производство 1 ГВт·года электроэнергии, тогда как всемирные запасы трития на 2003 год составляли всего 18 кг<ref name="lanl03"/>.

По словам Яна Беранека, политика и активиста из организации «[[Гринпис]]» и [[Партия зелёных (Чехия)|чешской партии зелёных]], в 2010 году производство одного килограмма трития обходилось в 30 млн [[Доллар США|долларов]]<ref>{{cite web |author=Alasdair Cros |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm |title=Is fusion power really viable? |lang=en |website= |publisher= |date=2010-03-05 |accessdate=2019-01-19 |archive-date=2015-09-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150926062840/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm |deadlink=no }}[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm BBC News — Is fusion power really viable?<!-- Заголовок добавлен ботом -->] {{Wayback|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8547273.stm |date=20150926062840 }}</ref>.

== Применение ==
[[Файл:Glowring2.jpg|мини|Тритиевый брелок, свечение в темноте (снимок с длительной выдержкой)]]
В 2012 году канадская фирма City Labs представила радиоизотопные генераторы электричества сверхмалой мощности на базе трития, способные питать различные микроэлектронные устройства, таких как [[RFID]]-метки, автономные датчики, [[имплантаты|медицинские имплантаты]]. При цене порядка 1000 долларов срок службы генератора составляет около 20 лет<ref>{{cite web |url=http://www.popmech.ru/article/11620-nezamenimyie-batareyki/ |title=Незаменимые батарейки: Сила трития |quote=Размерами с фалангу пальца, они используют радиоактивный распад для производства электричества – в небольших количествах, зато непрерывно в течение минимум лет двадцати. … цена остается пока на уровне 1000 долларов |date=2012-08-27 |publisher=Журнал «[[Популярная Механика]]» |accessdate=2013-11-13 |archive-date=2013-11-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131113143326/http://www.popmech.ru/article/11620-nezamenimyie-batareyki/ |deadlink=no }}</ref>.

Тритий используется в [[Тритиевая подсветка|источниках подсветки]] в военных и гражданских приборах.

Также используется для создания начальной ионизации в [[Ксеноновая дуговая лампа|ксеноновых дуговых лампах]], некоторых [[Неоновая лампа|неоновых лампах]]{{dn}}, рассчитаных на низкое напряжение работы, [[разрядник]]ах. Он добавляется в рабочую смесь газов газоразрядного прибора в небольших активностях (до 0,1 мкКи).

Применяется в [[Источник нейтронов|нейтронных генераторах]] - мишень изготавливается из тритида титана, а сама трубка нейтронного генератора заполняется газообразным [[Дейтерий|дейтерием]].

Применяется в [[Ядерное оружие|ядерном]] и [[Термоядерное оружие|термоядерном оружии]], либо в виде дейтерий-тритиевой смеси (бустинг), нагнетаемой в сферическую полость [[Оружейный плутоний|плутониевого]] заряда, и в виде примеси к [[Дейтерид лития|дейтериду лития]] (тритид лития) в термоядерной ступени. [[Термоядерная реакция|Реакция D + T]] является источником [[Быстрые нейтроны|быстрых нейтронов]], вызывающих деление [[Уран-238|урана-238]].

Огромное значение тритий имеет для [[Управляемый термоядерный синтез|управляемого термоядерного синтеза]].

== См. также ==
{{Навигация
| Портал = Химия
| Тема = Тритий
| Викицитатник = Тритий
| Викитека = ЭСБЕ/Водород
| Викисловарь  = тритий
}}
* [[Протий]]
* [[Дейтерий]]
* [[Тяжёлая вода]]
* [[Тритиевая вода]]

== Примечания ==
{{Примечания}}

== Ссылки ==
{{внешние ссылки}}
{{Изотопы водорода}}
{{Ядерная технология}}

[[Категория:Изотопы водорода]]
[[Категория:Радиохимия]]
[[Категория:Термоядерное топливо]]
[[Категория:Радионуклиды, использующиеся для датирования]]
[[Категория:Радиолюминофоры]]