Изворни код странице Трицијум

{{Infobox isotope
|background = lime
|text_color =
|isotope_name = Hydrogen-3
|image  = hydrogen 3.svg
|alternate_names = тритијум, тритон
|mass_number = 3
|symbol  = H
|num_neutrons = 2
|num_protons = 1
|abundance = [[trace radioisotope|trace]]
|halflife = 12.32 године
|decay_mode1 = [[Бета распад]]
|decay_energy1 = 0.018590
|decay_product = Хелијум-3
|decay_symbol = He
|decay_mass = 3
|mass  = 3.0160492
|spin  = {{Frac|1|2}}
|excess_energy = 14,949.794
|error1  = 0.001
|binding_energy = 8,481.821
|error2  = 0.004
}}

'''Трицијум''' ({{јез-грч|tritós}} »трећи«) је поред [[протијум]]а и [[деутеријум]]а природни [[изотоп]] [[водоник]]а. Његово [[атомско језгро]] се понекад назива и [[Тритон (физика)|тритон]].<ref name="anl">{{cite web
 |url          = http://www.ead.anl.gov/pub/doc/tritium.pdf
 |title        = Tritium (Hydrogen-3) – Human Health Fact sheet
 |date         = 2005
 |accessdate=19. 9. 2010
 |publisher    = Argonne National Laboratory
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20100208152633/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/tritium.pdf
 |archive-date=8. 2. 2010
 |url-status=dead
 |df           = 
}}</ref><ref>{{Cite journal
|author=Serot, O. |author2=Wagemans, C. |author3=Heyse, J. | title = New Results on Helium and Tritium Gas Production From Ternary Fission
| journal = International conference on nuclear data for science and technology. AIP Conference Proceedings
| volume = 769
|pages=857-860
|year=2005
| doi = 10.1063/1.1945141
}}</ref>

Хемијски симбол трицијума је <sup>3</sup>-{H}-, а поједностављено се може обележити са T. У поређењу са деутеријумом, поред тога што има [[протон]] у [[Атомско језгро|атомском језгру]], не поседује један, већ два [[неутрон]]а. Међутим ово [[атомско језгро]] је нестабилно и распада се са једним [[Време полураспада|временом полураспада]] од 12,32 година по [[Емисија (физика)|емисији]] једног [[електрон]]а у <sup>3</sup>He ([[бета-распад|бета распад]]). Такође трицијум је [[Радиоактивност|радиоактиван]].<ref>{{Cite journal
 |author      = L. L. Lucas
 |author2      = M. P. Unterweger
 |year         = 2000
 |title        = Comprehensive Review and Critical Evaluation of the Half-Life of Tritium
 |url          = http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/jres/105/4/j54luc2.pdf
 |journal      = Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology
 |volume       = 105
 |issue        = 4
 |pages=541
 |accessdate=21. 12. 2011
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20111017042101/http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/jres/105/4/j54luc2.pdf
 |archive-date=17. 10. 2011
 |url-status=dead
 |df           = 
}}</ref>

Иако изотопи истог хемијског елемента имају једнаке физичке и хемијске особине, код водоника се због значајне разлике у тежини атомског језгра појављују различите физичке особине између обичне, тешке и претешке воде.
[[Трицијум оксид]] (претешка вода) -{T<sub>2</sub>O}- има тачку кључања од 101,51&nbsp;°C, а температуру топљења износи 4,48&nbsp;°C.

== Распад ==

Док трицијум има неколико различитих експериментално одређених вредности свог [[Време полураспада|времена полураспада]], [[National Institute of Standards and Technology|Национални институт за стандарде и технологију]] наводи {{nowrap|4.500 ± 8 дана}} ({{nowrap|12,32 ± 0,02 година}}).<ref>{{Cite journal
 |author          = Lucas, L. L.
 |author2         = Unterweger, M. P.
 |last-author-amp = yes
 |date            = 2000
 |title           = Comprehensive Review and Critical Evaluation of the Half-Life of Tritium
 |doi             = 10.6028/jres.105.043
 |journal         = [[Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology]]
 |volume          = 105
 |issue           = 4
 |page            = 541
 |pmc= 4877155 }}</ref> Трицијум се распада у [[helium-3|хелијум-3]] путем [[beta decay|бета распада]] према следећој нуклеарној реакцији:

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

и при томе се ослобађа 18,6&nbsp;-{[[keV]]}- енергије. [[Електрон]]ска кинетичка енергија варира, са просеком од 5,7&nbsp;-{keV}-, док преосталу енергију односи електронски [[антинеутрино]] који је скоро немогуће детектовати. [[Beta particles|Бета честице]] из трицијума могу да пенетрирају само око 6,0&nbsp;-{mm}- дебео слој ваздуха, и оне немају способност пролаза кроз мртви спољашњи слој људске коже.<ref>[https://web.archive.org/web/20130520184942/http://www.ehso.emory.edu/content-forms/3anuclidedatasafetysheets.pdf Nuclide safety data sheet: Hydrogen-3]. ehso.emory.edu</ref> Необично ниска енергија ослобођена при бета распаду трицијума чини тај распад (заједно са [[Isotopes of rhenium|ренијумом-187]]) подесним за мерења апсолутне масе неутрина у лабораторији (један од недавних експеримената је -{[[KATRIN]]}-).

Ниско енергетска трицијумска радијација отежава детектовање трицијумом обележених једињења изузев при примени [[liquid scintillation counting|ликвидног сцинтилационог бројања]].

== Производња ==
Природним путем трицијум настаје неутронским бомбардовањем језгара атома [[азот]]а из [[Космичко зрачење|космичког зрачења]] у горњим слојевима [[Zemljina atmosfera|атмосфере]].

:<chem>\mathrm{^1^4_{7}N}+n\rightarrow\mathrm{^1^2_{6}C}+{^3_{1}T}</chem>
Конвекционалним струјањима трицијум доспева до земљине површине као трицијумводоник. У читавој природи постоји можда око 2 – 3,5&nbsp;kg трицијума. Вештачки трицијум се добија у језгро-[[Нуклеарни реактор|реактору]]. Ово се одвија: бомбардовањем <sup>6</sup>-{Li}--[[Мета (физика)|мете]] са неутронима из реакторског језгра и екстракцијом из хладне воде из реактора тешке воде, гдје настаје као нус продукт.

=== Литијум ===
Трицијум се производи у [[Нуклеарни реактор|нуклеарним реакторима]] путем [[neutron activation|неутронске активације]] [[lithium-6|литијума-6]]. То се може остварити са неутронима било које енергије, и одвија се као [[Exothermic process|егзотермна]] реакција којом се ослобађа 4,8&nbsp;-{MeV}-. У поређењу с тим [[Nuklearna fuzija|фузија деутеријума и трицијума]] ослобађа око 17,6&nbsp;-{MeV}- енергије. За примену у предложеним реакторима на фузијску енергију, као што је -{[[ITER]]}-, грумени који се састоје од литијумске керамике укључујући -{Li<sub>2</sub>TiO<sub>3</sub>}- и -{Li<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub>}-, се развијају за трицијумско формирање у хелијумом хлађеним слојевима.
:<chem>\mathrm{^6_{3}Li}+n\rightarrow\mathrm{^4_{2}He}+{^3_{1}T}</chem>

Неутрони високе енергије исто тако могу да произведу трицијум из [[lithium-7|литијума-7]] у [[endothermic|ендотермним]] реакцијама (уз нето конзумацију топлоте), при чему се троши 2,466&nbsp;-{MeV}-. То је откривено кад је [[Castle Bravo#Cause of high yield|Касл Браво]] нуклеарни тест из 1954. године произвео неочекивано велики принос.<ref name="ieer">{{cite web|last=Zerriffi|first=Hisham|date=јануар 1996|title=Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium|url=http://www.ieer.org/reports/tritium.html#(11)|publisher=[[Institute for Energy and Environmental Research]]|accessdate=15. 9. 2010}}</ref>

:<chem>\mathrm{^7_{3}Li}+n\rightarrow\mathrm{^4_{2}He}+{^3_{1}T}+n</chem>
=== Бор ===

Озрачивање [[boron-10|бора-10]] високо енергетским неутронима исто тако може да доведе до формирања трицијума:<ref>
{{Cite journal
|author = Jones, Greg 
|date=2008
|title = Tritium Issues in Commercial Pressurized Water Reactors
|doi = 10.13182/FST08-A1824
|journal = Fusion Science and Technology
|volume = 54
|issue = 2
|pages=329-332
}}</ref>

:<chem>\mathrm{^1^0_{5}B}+n\rightarrow\mathrm2{^4_{2}He}+{^3_{1}T}</chem>

Чешћи исход хватања неутрона у бору-10 је {{SimpleNuclide|Lithium|7}} и једна [[алфа честица]].<ref>{{cite web
| url = http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq12.html
| title = Nuclear Weapons FAQ Section 12.0 Useful Tables
| publisher = Nuclear Weapons Archive
|author = Sublette, Carey 
|date=17. 5. 2006
| accessdate=19. 9. 2010 }}</ref>

=== Деутеријум ===
{{See also|Тешка вода#Продукција трицијума}}

Трицијум се исто тако производи у реакторима који су [[Pressurized heavy-water reactor|модулисани]] тешком водом у којима [[деутеријум]]ска језгра хватају неутроне. При овој реакцији долази у веома малој мери до апсорпције, те је [[тешка вода]] добар [[модератор неутрона]], и релативно мало трицијума се формира. Независно од тога, чишћење трицијума из модератора је пожељно након неколико година да би се смањио ризик од његовог испуштања у околину. Постројење за уклањање трицијума предузећа -{[[Ontario Power Generation]]}- обрађује око 2500 -{t}- тешке воде годишње, и при томе се издваја око {{convert|2,5|kg|abbr=on}} трицијума, који је доступан корисницима.<ref>{{cite web
| url = http://www.nuclearfaq.ca/cnf_sectionD.htm#x5
| title = Section D: Safety and Liability – How does Ontario Power Generation manage tritium production in its CANDU moderators? 
| accessdate=19. 9. 2010
|author = Whitlock, Jeremy 
| publisher = Canadian Nuclear FAQ
}}</ref>

Попречни пресек деутеријумске апсорпције [[Neutron temperature|термалних неутрона]] је око 0,52 [[Барн|милибарна]], док је за [[oxygen-16|кисеоник-16]] ({{nuclide|oxygen|16}}) око 0,19 милибарна, а за [[oxygen-17|кисеоник-17]] ({{nuclide|oxygen|17}}) је око 240 милибарна.

=== Фисија ===

Трицијум није уобичајени продукат [[nuclear fission|нуклеарне фисије]] [[uranium-235|уранијума-235]], [[plutonium-239|плутонијума-239]], и [[uranium-233|уранијума-233]], при којима се формира око један атом на сваких 10.000 фисија.<ref name="anl"/><ref>{{Cite journal
|author = Serot, O.
|author2 = Wagemans, C.
|author3 = Heyse, J.
| title = New Results on Helium and Tritium Gas Production From Ternary Fission
| journal = International conference on nuclear data for science and technology. AIP Conference Proceedings
| volume = 769
|pages=857-860
|date=2005
| doi = 10.1063/1.1945141}}</ref> Ослобађање или опоравак трицијума мора се разматрити при раду [[nuclear reactor|нуклеарних реактора]], посебно при [[nuclear reprocessing|поновној обради]] нуклеарних горива и складиштењу [[spent nuclear fuel|потрошеног]] нуклеарног горива. Продукција трицијума није наменска, већ је нуспродукат. Неке нуклеарне електране испуштају трицијум у атмосферу у малим количинама.<ref name=":0">{{Cite book|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK201991/|title=Effluent Releases from Nuclear Power Plants and Fuel-Cycle Facilities|last=|first=|last2=|first2=|last3=|first3=|last4=|first4=|publisher=National Academies Press (US)|year=2012|id=|location=|language=en}}</ref>

==== Фукушима Даичи ====
{{main|Фукушимска катастрофа}}

У јуну 2016. године Оперативна група за триционирану воду је објавила извештај<ref name="TWTFR">[http://www.meti.go.jp/english/earthquake/nuclear/decommissioning/pdf/20160915_01a.pdf Tritiated Water Task Force Report] - [http://www.meti.go.jp/english/ Ministry of Economy, Trade and Industry]</ref> о статусу трицијума у триционираној води у нуклеарном реактору [[Fukushima Daiichi nuclear disaster|Фукушима Даичи]], у оквиру разматрања за финално одлагање ове воде. Тим извештајем је идентификовано да је марта 2016. количина садржаног трицијума била 760&nbsp;[[terabecquerel|TBq]] (што је еквивалентно са 2,1&nbsp;-{g}- трицијума или 14&nbsp;-{mL}- трициониране воде) укупно 860000&nbsp;-{m}-<sup>3</sup> ускладиштене воде. Овај извештај је исто тако идентификовао редукујући концентрацију трицијума у води екстрахованој из објеката итд. за чување, што одговара десетоструком смањењу током разматраног петогодишњег периода (2011—2016), 3,3&nbsp;-{MBq/L}- до 0,3&nbsp;-{MBq/L}- (након корекције за годишње распадање трицијума).

Према извештају стручног панела који је разматрао најбољи приступ решавања овог проблема, „''Трицијум би се теоријски могао раздвојити, али не постоји практична технологија одвајања у индустријским размерима. Сходно томе, сматра се да је контролисано испуштање у околину најбољи начин за третирање воде са ниском концентрацијом трицијума.''”<ref>[http://fukushima-diary.com/2013/12/jp-gov-no-drastic-technology-to-remove-tritium-was-found-in-internationally-collected-knowledge/ JP Gov “No drastic technology to remove Tritium was found in internationally collected knowledge”] {{Wayback|url=http://fukushima-diary.com/2013/12/jp-gov-no-drastic-technology-to-remove-tritium-was-found-in-internationally-collected-knowledge/ |date=20181001213216 }} Fukushima Diary</ref>

=== Хелијум-3 ===

Трицијумски [[Produkt raspada|производ распадања]] [[helium-3|хелијум-3]] има веома велики попречни пресек у реакцији са термалним неутронима, при чему долази до избацивања протона, стога се он брзо конвертује назад у трицијум у [[nuclear reactor|нуклеарним реакторима]].<ref>{{cite web|url=http://web.mit.edu/8.13/www/tgm-neutron-detectors.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20041121073851/http://web.mit.edu/8.13/www/tgm-neutron-detectors.pdf|url-status=dead|archive-date=21. 11. 2004|title=Helium-3 Neutron Proportional Counters|work=mit.edu|df=dmy-all}}</ref>

:<chem>\mathrm{^3_{2}He}+n\rightarrow\mathrm{^1_{1}H}+{^3_{1}T}</chem>


== Употреба ==
Између осталог користи се у [[Биологија|биологији]], [[Хемија|хемији]] и [[Медицина|медицини]]. Користи се као маркер (трејсер) за маркирање појединих супстанци.

Као средство за осветљавање користи се мешавина гасовитог Трицијума и флуоресцентног средства у запечаћеним боросиликат-ампулама. Трицијумово [[бета зрачење]] активира унутрашњи слој којим је премазана унутрашња страна ампуле и на тај начин производи слабо, флуоресцентно светло. Ово „хладно осветљење“ има теоретски животни век од више деценија, а на тржишту га је могуће наћи у више боја, под називом Трејсер (''-{Tracer}-'').

Трицијум се такође користи као средство за осветљавање, на пример на казаљкама сатова, на бројевима сатова. Код производње и складиштења већих количина трицијума, не смеју се искључити ризици по здравље.

Трицијум је такође саставни део појединог [[нуклеарно оружје|атомског оружја]]
У будућим [[Атомска електрана|атомским електранама]] требало би да се користи мешавина деутеријума и трицијума као погонско гориво.

== Доказивање ==
Доказивање постојања трицијума се врши помоћу течних цинтилатора и отворених јонизаторских комора.

== Историја ==

Трицијум је први пут био произведен 1934. године из [[деутеријум]]а, још једног изотопа водоника заслугом [[Ernest Rutherford|Ернеста Радерфорда]], [[Mark Oliphant|Марка Олифанта]], и [[Paul Harteck|Пола Хартека]].<ref>{{cite journal|doi=10.1038/133413a0|url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Rutherford-1934a/Rutherford-1934a.html|title=Transmutation Effects observed with Heavy Hydrogen|year=1934|last=Oliphant|first=M. L.|last2=Harteck|first2=P.|last3=Rutherford|journal=Nature|volume=133|issue=3359|bibcode=1934Natur.133..413O|pages=413|access-date=24. 05. 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20200212052652/https://www.chemteam.info/Chem-History/Rutherford-1934a/Rutherford-1934a.html|archive-date=12. 02. 2020|url-status=dead}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1098/rspa.1934.0077|title=Transmutation Effects Observed with Heavy Hydrogen|year=1934|last=Oliphant|first=M. L. E.|last2=Harteck|first2=P.|last3=Rutherford|first3=L.|journal=Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|volume=144|issue=853|bibcode = 1934RSPSA.144..692O |pages=692}}</ref> Међутим, у њихоховом експерименту није било могуће да се изолује трицијум. То су касније остварили [[Luis Walter Alvarez|Луис Алварез]] и [[Robert Cornog|Роберт Корног]], који су исто тако утврдили његову радиоактивност.<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRev.56.613|title=Helium and Hydrogen of Mass 3|url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1939-09-15_56_6/page/n127|year=1939|last=Alvarez|first=Luis|last2=Cornog|first2=Robert|journal=Physical Review|volume=56|issue=6|bibcode = 1939PhRv...56..613A |pages=613}}</ref><ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=imidr-iFYCwC&pg=PA26|title = Discovering Alvarez: selected works of Luis W. Alvarez, with commentary by his students and colleagues|isbn=978-0-226-81304-2|last=Alvarez|first=Luis W.|author2 = Peter Trower, W|year=1987|pages=26-30}}</ref> [[Willard F. Libby|Вилард Либи]] је утврдио да трицијум може да се користи за [[радиометричко датирање]] воде и [[вино|вина]].<ref>{{Cite journal|last=Kaufman|first =Sheldon|last2=Libby|first2 =W.|title =The Natural Distribution of Tritium|url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1954-03-15_93_6/page/n207|journal =Physical Review|volume =93|date =1954|doi =10.1103/PhysRev.93.1337|bibcode = 1954PhRv...93.1337K|issue =6|pages=1337}}</ref>

== Види још ==
{{Commonscat|Tritium}}
* [[Протијум]]
* [[Деутеријум]]
* [[Водоник]]

== Извори ==
{{reflist|30em}}

== Литература ==
* {{Cite book|ref=harv|url=https://books.google.com/?id=imidr-iFYCwC&pg=PA26|title = Discovering Alvarez: selected works of Luis W. Alvarez, with commentary by his students and colleagues|isbn=978-0-226-81304-2|last=Alvarez|first=Luis W.|author2 = Peter Trower, W|year=1987|pages=26-30}}
{{reflist}}
* {{Cite book|ref=harv|title=Review of risks from tritium. Report of the independent Advisory Group on Ionising Radiation.|date=новембар 2007|publisher=Health Protection Agency|url=http://www.hpa.org.uk/web/HPAweb&HPAwebStandard/HPAweb_C/1197382220012|id=RCE-4|access-date=24. 05. 2019|archive-date=17. 05. 2013|archive-url=https://web.archive.org/web/20130517093153/http://www.hpa.org.uk/web/HPAweb%26HPAwebStandard/HPAweb_C/1197382220012|url-status=dead}}
{{reflist}}

== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Tritium}}
* -{[https://web.archive.org/web/20060514063237/http://alsos.wlu.edu/qsearch.aspx?browse=science%2FTritium Annotated bibliography for tritium from the Alsos Digital Library]}-
* -{[http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@na+@rel+tritium,+radioactive NLM Hazardous Substances Databank –	Tritium, Radioactive]}-
* -{[http://atom.kaeri.re.kr/ Nuclear Data Evaluation Lab]}-
* -{[https://books.google.com/books?id=sYKYZaxg0RUC Tritium on Ice: The Dangerous New Alliance of Nuclear Weapons and Nuclear Power by Kenneth D. Bergeron]}-
* -{[https://web.archive.org/web/20181006053142/http://fissilematerials.org/blog/2010/02/tritium_production_and_re.html Tritium production and recovery in the United States in FY2011]}-
* -{[https://web.archive.org/web/20181003000218/http://www.ans.org/pubs/journals/fst/a_1828 Tritium removal mass transfer coefficient]}-

{{Периодни систем елемената 2}}
{{Нуклеарна технологија}}
{{нормативна контрола}}

[[Категорија:Хемијски елементи]]
[[Категорија:Изотопи]]
[[Категорија:Радиохемија]]