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10 Interessante Fakten zu radioaktivem Tritium

Tritium ist das radioaktive Isotop des Elements Wasserstoff. Es hat viele nützliche Anwendungen.

 

Tritium Fakten

    1. Tritium ist auch als Wasserstoff-3 bekannt und hat ein Elementsymbol T oder 3 H. Der Kern eines Tritiumatoms wird als Triton bezeichnet und besteht aus drei Teilchen: einem Proton und zwei Neutronen. Das Wort Tritium kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Tritos“, was „Dritter“ bedeutet. Die anderen beiden Isotope von Wasserstoff sind Protium (häufigste Form) und Deuterium.
    2. Tritium hat wie andere Wasserstoffisotope eine Ordnungszahl von 1, aber eine Masse von etwa 3 (3,016).
    3. Tritium zerfällt durch Beta-Partikelemission mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren. Der Beta-Zerfall setzt 18 keV Energie frei, wobei Tritium in Helium-3 und ein Beta-Teilchen zerfällt. Wenn sich das Neutron in ein Proton verwandelt, verwandelt sich der Wasserstoff in Helium. Dies ist ein Beispiel für die natürliche Umwandlung eines Elements in ein anderes.
    4. Ernest Rutherford war der erste, der Tritium produzierte. Rutherford, Mark Oliphant und Paul Harteck stellten 1934 Tritium aus Deuterium her, konnten es jedoch nicht isolieren. Luis Alvarez und Robert Cornog erkannten, dass Tritium radioaktiv war und isolierten das Element erfolgreich.

 

    1. Spuren von Tritium kommen auf der Erde auf natürliche Weise vor, wenn kosmische Strahlen mit der Atmosphäre interagieren. Das meiste verfügbare Tritium wird durch Neutronenaktivierung von Lithium-6 in einem Kernreaktor hergestellt. Tritium wird auch durch Kernspaltung von Uran-235, Uran-233 und Polonium-239 hergestellt. In den USA wird Tritium in einer Atomanlage in Savannah, Georgia, hergestellt. Zum Zeitpunkt eines 1996 veröffentlichten Berichts wurden in den Vereinigten Staaten nur 225 Kilogramm Tritium produziert.
    2. Tritium kann wie gewöhnlicher Wasserstoff als geruchloses und farbloses Gas vorliegen, aber das Element liegt hauptsächlich in flüssiger Form als Teil von tritiiertem Wasser oder T 2 O, einer Form von schwerem Wasser, vor .
    3. Ein Tritiumatom hat die gleiche elektrische Nettoladung von +1 wie jedes andere Wasserstoffatom, aber Tritium verhält sich bei chemischen Reaktionen anders als die anderen Isotope, da die Neutronen eine stärkere anziehende Kernkraft erzeugen, wenn ein anderes Atom nahe gebracht wird. Folglich kann Tritium besser mit leichteren Atomen zu schwereren Atomen verschmelzen.

 

    1. Externe Exposition gegenüber Tritiumgas oder tritiiertem Wasser ist nicht sehr gefährlich, da Tritium ein so energiearmes Beta-Teilchen emittiert, dass die Strahlung nicht in die Haut eindringen kann. Tritium birgt einige Gesundheitsrisiken, wenn es aufgenommen, eingeatmet oder durch eine offene Wunde oder Injektion in den Körper gelangt. Die biologische Halbwertszeit liegt zwischen 7 und 14 Tagen, sodass die Bioakkumulation von Tritium kein wesentliches Problem darstellt. Da Betateilchen eine Form ionisierender Strahlung sind, wäre die erwartete gesundheitliche Auswirkung einer internen Exposition gegenüber Tritium ein erhöhtes Risiko, an Krebs zu erkranken.
    2. Tritium hat viele Verwendungsmöglichkeiten, einschließlich der Beleuchtung mit eigener Stromversorgung, als Bestandteil von Atomwaffen, als radioaktives Etikett in Chemielaborarbeiten, als Tracer für biologische und Umweltstudien und für die kontrollierte Kernfusion.
    3. In den 1950er und 1960er Jahren wurden durch Atomwaffentests hohe Mengen an Tritium in die Umwelt freigesetzt. Vor den Tests waren schätzungsweise nur 3 bis 4 Kilogramm Tritium auf der Erdoberfläche vorhanden. Nach dem Testen stiegen die Werte um 200% bis 300%. Ein Großteil dieses Tritiums verband sich mit Sauerstoff zu tritiiertem Wasser. Eine interessante Konsequenz ist, dass das tritiierte Wasser verfolgt und als Instrument zur Überwachung des Wasserkreislaufs und zur Kartierung der Meeresströmungen verwendet werden kann.

 

 

Quellen

  • Jenkins, William J. et al., 1996: „Transiente Tracer verfolgen Ozeanklimasignale“ Oceanus, Woods Hole Oceanographic Institution.
  • Zerriffi, Hisham (Januar 1996). „Tritium: Die Umwelt-, Gesundheits-, Haushalts- und strategischen Auswirkungen der Entscheidung des Energieministeriums, Tritium zu produzieren“. Institut für Energie- und Umweltforschung.

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