关于氚的一些信息汇总
整理了一些知识点:按难度从低到高排列.
小学水平:
氚 读音:chuān, 部首:气 ,笔画数:7
初中水平:
1.氚为氢的同位素。 同位素:质子数相同中子数不同的同一元素的不同核素。
2.氢有三种同位素,氕(H)、氘(D,重氢)、氚(T,超重氢)
高中水平:
1.英文名称:Tritium,亦称超重氢,是氢的同位素之一,元素符号为T或3H。它的原子核由一个质子和两个中子所组成,并带有放射性,会发生β衰变,其半衰期为12.43年,原子量3.016u。
2.用途:生物学上用来作为放射性示踪元素。用于跟踪水在动植物中的代谢。
3.利用β衰变的荧光反应做发光物质。
大学水平:
1.被氚标记的生物活性物质(如氚标记胸腺嘧啶),由于其生物学活性,会被人体细胞用于细胞代谢,造成直接的内照射,从而严重危害吸入者的健康。
2.外层空间中存在各种各样的高能粒子,这些粒子遇到大气原子时能发生核反应,从而产生氚。例如当大气层顶部的氮14能与快中子反应,生成碳12和氚:

在大气氚的数量是长期维持一个动态平衡的状态。元素衰变的同时,宇宙射线照射大气层又会有新的氚生成。
3.氚的β衰变只会放出高速移动的电子,不会穿透人体,因此只有大量吸入氚才会对人体有害。氚会发射β射线而衰变成氦-3,半衰期为12.43年。
4.氚(T)(又叫超重氢),原子核内有1个质子,2个中子,丰度0.004%。(元素丰度:元素丰度,即元素的相对含量﹐是指研究体系中被研究元素的相对含量,用重量百分比表示。地壳元素丰度又称为克拉克值。)
5.氚是很贵的。高浓度的氚是管制品。就算有一般人也买不起。不过这么重要的战略资源(高浓度的氚)因该不会有人拿出来卖吧?
6.氚的化学键 键能和普通的氢不一样。会影响生物酶的催化作用。所以重水养鱼是养不活的。
7.这一条讨论的是氘。不用担心重水会把你喝死。因为你买不起那么多重水。(重水以氘取代氢形成D2O之后,分子间的作用力也会随之改变,比起H2O增强许多(D2O有较强的氢键效应),对生物体的化学作用力自然不同。第一个影响的是酶。人的身体内充满酶(蛋白质),每一种酶有其功用,若重水充满体内,便会改变酶的活性,使体内很多基本的反应中断而渐渐的失常。另一个影响的是DNA。DNA也是由氢键组成的稳定结构,研究显示,重水的存在会影响细胞分裂或有丝分裂的过程,也就是细胞的复制与增生。)
8.相对分子质量超过3的氢同位素。非常不稳定,半衰期都非常短的。一般以秒计。(如:氢-4不稳定的氢同位素之一,它包含了一个质子和三个中子,半衰期为9.93696×10秒 )
9.生物体会吸收大气中的放射性物质。死后就不再吸收了。所以可以通过测定放射性物质的衰变程度来确定生物死了多久了。不过一般分析化石才会用这个方法。
10.正常运行的核电站,会排放少量的氚。
产生途径如下:
(1)燃料裂变(三元裂变)产生的氚通过燃料包壳扩散或燃料包壳破损 处泄漏进 入反应堆主冷却剂中;
(2)可燃毒物棒中的硼与中子反应并扩散到主冷却剂中;
(3)反应堆主冷却剂中的中子与可溶硼的反应;
(4)反应堆主冷却剂中的中子与可溶锂的反应;
(5)二次中子源产氚并扩散到主冷却剂中。
以下是私货环节(直球)
一些题外话:氚有害么?这个问题,要先谈谈剂量,现实中基本遇不到氚浓度很高的场景就算是核武器炸了后也不会有高浓度的氚(当然会有其他放射性物质啊)。氚的放射性较弱,是β衰变穿透力比较弱一般皮肤就可以挡住。而且目前查的资料也没有看到氚会在生物体内富集的说法。氚有害的论断我去网上按时间搜了下,基本是出现在最近一段时间(2021年3月到4月)。反而较早的网上公开报到偏向于把氚描述为一种低危害的物质(2011年前后)


在之后2021年前能搜到的公开报道和讨论就很少了,这就很耐人寻味了。
后记:和朋友的在关于放射性物质的辩论中输,应朋友要求发文分享补习成果。希望他会来看吧。