Tritiumvand ( supertungt vand) - vand , i hvis molekyler protiumatomer (let brint ) er erstattet af tritiumatomer (en tung radioaktiv isotop af brint). I sin rene form kaldes det tritiumoxid (T 2 O eller 3 H 2 O) eller supertungt vand.
Tritiumvand er radiotoksisk. Naturlig nedbør: Regn og sne indeholder tritiumvand som et resultat af den naturlige produktion af tritium på Jorden ved påvirkning af kosmiske stråler på nitrogen- og iltkerner i den øvre atmosfære . Isotopmodifikationer af vand, herunder tritiumvand, er involveret i det atmosfæriske vandkredsløb. Den naturlige produktion af tritium i form af tritiumvand er i ligevægt med sit henfald og er ikke mere end 7 kg for hele kloden. Den naturlige komponent suppleres af kraftværker, hvis bidrag til produktionen af tritium i atmosfæren er ~1/7 af den naturlige, dvs. 1 kg. I anden halvdel af det 20. århundrede steg mængden af tritium i naturen i form af tritiumvand til hundredvis af kilo på grund af intensiv afprøvning af termonukleare våben (en eksplosion af en en-megaton brintbombe tilføjer ~ 2 kg tritium indeholdt i tritiumvand til miljøet). Efter forbuddet mod test faldt indholdet af tritium i jordens atmosfære (i form af tritiumvand) til ~ to snese kilo [1] .
Tritiumvand er en farveløs væske [2] .
T 2 O (tritiumvand) er i fysiske egenskaber tæt på D 2 O ( deuterium) og H 2 O ( protium ) vand, dog ændres de fysiske konstanter jævnt med stigende masse af isotopiske molekyler [3] .
For T 2 O er smeltepunktet 277,64 K ( +4,49 °C ) [3] [4] , kogepunktet er +101,52 °C , [3] massefylden er 1,21459 g/cm³ [5] .
Densiteten af T 2 O er meget større end densiteten af H 2 O. [3] T 2 O er også mere viskøs end D 2 O. T 2 O er blandbar i det uendelige med H 2 O og D 2 O. Tritiumvandets opløsningsevne er mindre end H 2 O og D 2 O [2] .
Ved udskiftning af et brintatom med deuterium og tritium stiger smelte- og kogepunkterne [1] [6] . Adskillelsen af forskellige typer isotopisk vand er baseret på denne egenskab.
Smeltepunkt, °CH2O ( 0,00) D2O (3,82) T2O (4,49).
Kogepunkt, °CH2O ( 99,974) D2O (101,42) T2O ( ~ 101,6 ).
Den specifikke aktivitet af supertungt vand T 2 O, som indeholder 98 % T 2, er meget høj og beløber sig til 2650 Ci /g, så det bruges sjældent. Med et fald i mængden af tritium i vand falder dets specifikke aktivitet [3] .
Med hensyn til kemiske egenskaber adskiller tritiumvand sig ikke fra H 2 O og D 2 O, men alle reaktioner forløber langsommere [2] .
Ethvert kemisk stof opløst i tritiumvand, ligesom det selv, vil blive udsat for radiolyse [3] .
Når man opnår koncentreret tritium, skal man tage hensyn til dets radioaktivitet, derfor anvendes hverken tritiumvand eller hydrogensulfidholdigt tritium som råmateriale på grund af radiolyse. [en]
På grund af sin egen radioaktivitet har T 2 O en høj ætsningsevne - under det spontane beta-henfald af tritium i 3 He frigives atomær oxygen [3] .
Tritiumvand, der deltager i stofskiftet på næsten samme måde som almindeligt vand, har en høj radiotoksicitet .
Tritiumvand produceres naturligt i atmosfæren og også som et biprodukt i atomkraftværker. Derfor er opgaven omvendt til opgaven med at skaffe tritiumvand, opgaven er at udnytte det, fordi tritiumoxid T 2 O opnås ved at oxidere tritium ved almindelig temperatur, uden katalysator, på grund af beta-henfald ( β- henfald) [3 ] .
Under laboratorieforhold opnås tritiumvand ved at lede gasformigt tritium over varmt CuO [2] .
Isotopisk udveksling af T 2 O med H 2 O og D 2 O fører til dannelsen af forskellige isotopiske modifikationer af tritiumvand
Tritiumvand (HTO) er indeholdt i spormængder i almindeligt vand, men dets fordeling er ujævn. Ifølge de stabile iltisotoper 16 O, 17 O og 18 O findes der også isotopiske varianter af tritiumvand.
Varianter af tritiumvand HTO, DTO og T 2 O bruges som radioaktive indikatorer for et stofs fugtimpermeabilitet.
Tritiumvand bruges også som en mærket forbindelse til vandmetabolismeundersøgelser. Desuden bruges tritiumvand som udgangsmateriale til syntese af andre tritiumderivater og til isotopudveksling af brintatomer [7] .
Dampe af tritieret vand allerede ved stuetemperatur ved isotopudveksling af brint kommer øjeblikkeligt ind i menneskekroppen, så tritium i form af tritieret vand er 10.000 gange mere giftigt end i form af molekylært brint [1] .
Det er nødvendigt at tage højde for de måder, hvorpå tritiumvand kommer ind i menneskekroppen: luftveje, mad, vand, hud. Øget væskeindtag hjælper med at reducere intern eksponering [3] .
Øget opmærksomhed bør rettes mod beskyttelse mod indtrængning af tritiumvand i menneskekroppen [3] .