हाल ही में, लोगों का मानना था कि एक परमाणु एक अभिन्न अविभाज्य कण है। बाद में यह स्पष्ट हो गया कि इसमें एक नाभिक और उसके चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं। उसी समय, केंद्रीय भाग को फिर से अविभाज्य और अभिन्न माना गया। आज हम जानते हैं कि इसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। इसके अलावा, बाद की संख्या के आधार पर, एक ही पदार्थ में कई समस्थानिक हो सकते हैं। तो ट्रिटियम - यह क्या है? यह पदार्थ क्या है, इसे कैसे प्राप्त करें और इसका उपयोग कैसे करें?
ट्रिटियम - यह क्या है?
हाइड्रोजन प्रकृति का सबसे सरल पदार्थ है। यदि हम इसके सबसे सामान्य रूप के बारे में बात करते हैं, जिस पर नीचे और अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी, तो इसके परमाणु में केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होते हैं। हालांकि, यह "अतिरिक्त" कण भी ले सकता है, जो कुछ हद तक इसके गुणों को बदलते हैं। तो, ट्रिटियम नाभिक में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं। और अगर प्रोटियम, यानी हाइड्रोजन का सबसे सरल रूप, ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर तत्व है, तो आप इसके "बेहतर" संस्करण के बारे में नहीं कह सकते - यह प्रकृति में कम मात्रा में होता है।
हाइड्रोजन आइसोटोप ट्रिटियम (नाम ग्रीक शब्द "थर्ड" से आता है) की खोज 1934 में रदरफोर्ड, ओलेक और हार्टेक ने की थी। और वास्तव में, उन्होंने उसे बहुत लंबे समय और कठिन खोजने की कोशिश की। 1932 में ड्यूटेरियम और भारी पानी की खोज के तुरंत बाद, वैज्ञानिकों ने साधारण हाइड्रोजन के अध्ययन में वर्णक्रमीय विश्लेषण की संवेदनशीलता को बढ़ाकर इस आइसोटोप की खोज शुरू की। हालांकि, सब कुछ के बावजूद, उनके प्रयास व्यर्थ थे - यहां तक कि सबसे केंद्रित नमूनों में भी वे एक पदार्थ की उपस्थिति का संकेत नहीं दे सके जो बस अस्तित्व में थे। लेकिन अंत में, खोज अभी भी सफल रही - ओलिपांत ने रदरफोर्ड की प्रयोगशाला में भारी पानी का उपयोग करके तत्व को संश्लेषित किया।
संक्षेप में, ट्रिटियम की परिभाषा इस प्रकार है: हाइड्रोजन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक, जिसके मूल में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं। तो उसके बारे में क्या पता है?
हाइड्रोजन समस्थानिकों के बारे में
आवर्त सारणी का पहला तत्व एक साथ ब्रह्मांड में सबसे आम है। इसके अलावा, प्रकृति में यह इसके तीन समस्थानिकों में से एक के रूप में होता है: प्रोटियम, ड्यूटेरियम या ट्रिटियम। पहले के नाभिक में एक प्रोटॉन होता है, जिसने इसे अपना नाम दिया। वैसे, यह एकमात्र स्थिर तत्व है जिसमें न्यूट्रॉन नहीं होते हैं। हाइड्रोजन के समस्थानिकों की श्रृंखला में अगला है ड्यूटेरियम। इसके परमाणु के नाभिक में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होते हैं, और नाम ग्रीक शब्द "सेकंड" पर वापस चला जाता है।
यहां तक कि 4 से 7 तक बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन आइसोटोप भी प्रयोगशाला में प्राप्त किए गए थे। उनका आधा जीवन सेकंड के अंशों तक सीमित है।
गुण
ट्रिटियम का परमाणु द्रव्यमान लगभग 3.02 a है। ई। एम। अपने भौतिक गुणों के संदर्भ में, यह पदार्थ साधारण हाइड्रोजन से लगभग अलग नहीं है, अर्थात्, सामान्य परिस्थितियों में यह रंग, स्वाद और गंध के बिना एक हल्की गैस है, और इसमें उच्च तापीय चालकता है। लगभग -250 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह एक हल्का और बहने वाला रंगहीन तरल बन जाता है। जिस सीमा के भीतर यह एकत्रीकरण की स्थिति में है, बल्कि संकीर्ण है। पिघलने बिंदु लगभग 259 डिग्री सेल्सियस है, जिसके नीचे हाइड्रोजन बर्फ जैसा द्रव्यमान बन जाता है। इसके अलावा, यह तत्व कुछ धातुओं में काफी अच्छी तरह से घुल जाता है।
हालांकि, गुणों में कुछ अंतर हैं। सबसे पहले, तीसरे आइसोटोप में कम प्रतिक्रिया होती है, और दूसरी बात, ट्रिटियम रेडियोधर्मी होता है और इसलिए अस्थिर होता है। आधा जीवन 12 साल से थोड़ा अधिक है। रेडियोलिसिस की प्रक्रिया में, यह इलेक्ट्रॉन और एंटीन्यूट्रिनो के उत्सर्जन के साथ तीसरे हीलियम आइसोटोप में बदल जाता है।
स्वागत
प्रकृति में, ट्रिटियम नगण्य मात्रा में निहित है और सबसे अधिक बार ब्रह्मांडीय कणों की टक्कर के दौरान ऊपरी वायुमंडल में बनता है और, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन परमाणु। हालाँकि, परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन के साथ लिथियम -6 को विकिरणित करके इस तत्व का उत्पादन करने की एक औद्योगिक विधि भी है।
1 किलोग्राम की मात्रा में ट्रिटियम के संश्लेषण की लागत लगभग $ 30 मिलियन है।
के उपयोग
इसलिए, हमने ट्रिटियम के बारे में थोड़ा और सीखा - यह क्या है और इसके गुण क्या हैं। लेकिन इसकी आवश्यकता क्यों है? आइए नीचे एक नज़र डालें। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, ट्रिटियम की वैश्विक वाणिज्यिक मांग प्रति वर्ष लगभग 500 ग्राम है, और लगभग 7 किलोग्राम सैन्य जरूरतों पर खर्च की जाती है।
अमेरिकी ऊर्जा और पर्यावरण अनुसंधान संस्थान के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में 1955 से 1996 तक 2.2 सेंटीमीटर हाइड्रोजन का उत्पादन किया गया था। और 2003 के लिए, इस तत्व का कुल भंडार लगभग 18 किलोग्राम था। वे किस लिए उपयोग किए जाते हैं?
सबसे पहले, परमाणु हथियारों की प्रभावशीलता को बनाए रखने के लिए ट्रिटियम आवश्यक है, जो कि जैसा कि आप जानते हैं, कुछ देशों के पास अभी भी है। दूसरे, थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा इसके बिना पूरी नहीं होती है। अभी भी ट्रिटियम का उपयोग कुछ वैज्ञानिक अध्ययनों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, भूविज्ञान में इसकी सहायता तिथि प्राकृतिक जल के साथ। एक अन्य उद्देश्य घड़ी बैकलाइट बिजली की आपूर्ति है। इसके अलावा, स्वायत्त संवेदकों को शक्ति देने के लिए, अल्ट्रा-लो पावर रेडियोसोटोप जनरेटर्स बनाने के लिए प्रयोग चल रहे हैं। यह उम्मीद की जाती है कि इस मामले में उनकी सेवा का जीवन लगभग 20 वर्ष होगा। इस तरह के एक जनरेटर की लागत लगभग एक हजार डॉलर होगी।
ट्रिटियम की थोड़ी मात्रा के साथ ट्रिंकेट मूल स्मृति चिन्ह के रूप में भी मौजूद हैं। वे एक चमक का उत्सर्जन करते हैं और काफी विदेशी लगते हैं, खासकर यदि आप आंतरिक सामग्री के बारे में जानते हैं।
ख़तरा
ट्रिटियम रेडियोधर्मी है, यह इसके गुणों और उपयोगों का हिस्सा बताता है। इसका अर्ध-जीवन लगभग 12 वर्ष है, जबकि हीलियम -3 का निर्माण एंटीन्यूट्रिनो और एक इलेक्ट्रॉन के उत्सर्जन के साथ होता है। इस प्रतिक्रिया के दौरान, 18.59 किलोवाट ऊर्जा जारी होती है और बीटा कण हवा में फैल जाते हैं। यह आम आदमी को अजीब लग सकता है कि एक रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग किया जाता है, कहते हैं, एक घड़ी को रोशन करने के लिए, क्योंकि यह खतरनाक हो सकता है, क्या यह नहीं हो सकता है? वास्तव में, ट्रिटियम मुश्किल से किसी भी चीज से मानव स्वास्थ्य को खतरा देता है, क्योंकि इसके क्षय की प्रक्रिया में बीटा कण अधिकतम 6 मिलीमीटर तक फैल जाते हैं और सरल बाधाओं को दूर नहीं कर सकते हैं। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि इसके साथ काम करना बिल्कुल सुरक्षित है - भोजन, हवा या त्वचा के माध्यम से अवशोषण के साथ कोई भी घूस समस्याओं का कारण बन सकती है। हालांकि ज्यादातर मामलों में यह आसानी से और जल्दी से उत्सर्जित होता है, यह हमेशा ऐसा नहीं होता है। तो, ट्रिटियम - यह विकिरण के खतरे के दृष्टिकोण से क्या है?
सुरक्षात्मक उपाय
इस तथ्य के बावजूद कि ट्रिटियम की कम क्षय ऊर्जा विकिरण को गंभीरता से फैलने की अनुमति नहीं देती है, ताकि बीटा कण भी त्वचा में प्रवेश न कर सकें, अपने स्वास्थ्य की उपेक्षा न करें। इस आइसोटोप के साथ काम करते समय, आप निश्चित रूप से, विकिरण सुरक्षा सूट का उपयोग नहीं कर सकते हैं, लेकिन बुनियादी नियम, जैसे कि बंद कपड़े और सर्जिकल दस्ताने, का पालन करना चाहिए। चूंकि ट्रिटियम का मुख्य खतरा होता है जब अंतर्ग्रहण होता है, तो उस गतिविधि को रोकना महत्वपूर्ण है जिसमें यह संभव हो जाता है। बाकी चिंता की कोई बात नहीं है।
अगर, फिर भी, यह बड़ी मात्रा में शरीर के ऊतकों में अवशोषित हो गया है, तो तीव्र या पुरानी विकिरण बीमारी विकसित हो सकती है, जो अवधि, खुराक और जोखिम की नियमितता पर निर्भर करती है। कुछ मामलों में, यह बीमारी सफलतापूर्वक ठीक हो जाती है, लेकिन व्यापक घावों के साथ, एक घातक परिणाम संभव है।
किसी भी सामान्य शरीर में, ट्रिटियम के निशान होते हैं, हालांकि वे बिल्कुल नगण्य हैं और शायद ही पृष्ठभूमि विकिरण को प्रभावित करते हैं। खैर, चमकदार हाथों वाली घड़ियों के प्रेमियों के लिए, इसका स्तर कई गुना अधिक है, हालांकि यह अभी भी सुरक्षित माना जाता है।
