氚核

氚核(triton)是由一個質(zhì)子和兩個中子組成的原子核。氫的一種同位素原子核。結(jié)合能是8.481,821兆電子伏。它是β放射性的核素,半衰期為3.87×10秒。氚核與其他核素,如氘核發(fā)生反應發(fā)射中子的閾能低,截面大,產(chǎn)生的中子能量高。因此,可用作中子源的材料或核聚變的燃料。自然界中存在極微,從核反應中制得,主要用于熱核反應。

氚核基本信息

中文名稱 氚核 外文名稱 triton
性????質(zhì) 氫的一種同位素原子核 半衰期 3.87×108秒
結(jié)合能 8.481,821兆電子伏

氫有三種同位素:H(氕)、H(氘)、H(氚),平時見到的氫以H為主,含少量H;氦也有He(氦3)和He(氦4)兩種同位素,He不穩(wěn)定,一般見到的是He。

氫聚變?yōu)楹さ姆磻梢杂卸喾N形式:

4個H聚變?yōu)橐粋€He;

2個H變?yōu)橐粋€He;

H + H = He + n

還有其它的形式,上面只是簡單的說明,其實聚變過程中還有其它粒子產(chǎn)生。

總之要聚變成He,至少要有4個核子(質(zhì)子或中子),因為質(zhì)子和中子在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。如果聚變中的核子超過4個了,多余的通常會以中子形式釋放出來。

可以仔細研究He的核質(zhì)量,以及中子、質(zhì)子的質(zhì)量,會發(fā)現(xiàn)由兩個質(zhì)子加兩個中子組成的He核,比兩個自由質(zhì)子及兩個自由中子質(zhì)量之和要小,此即質(zhì)量虧損的來源,核聚變的巨大能量就來源于這個質(zhì)量之差。

還可以理解為聚變后,每個質(zhì)子和中子的質(zhì)量都減小了。正如當一人從高處跳到地面,如果釋放的能量通過輻射發(fā)散到外太空,可以發(fā)現(xiàn)那個人的質(zhì)量有微小的下降。

氚核造價信息

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用中子轟擊鋰可產(chǎn)生氚。

氚是元素氫的一種放射性同位素 。符號簡寫為H,氚還有專用符號T。其原子核由一個質(zhì)子和二個中子組成。氚的拉丁文名為tritium,意為"第三"又稱超重氫。氚的質(zhì)量數(shù)為3,在天然氫中,氚的含量為10-15%。1934年,英國E·盧瑟福等人在加速器上用加速的氘核轟擊氘靶,通過核反應發(fā)現(xiàn)氚,美國W·洛齊爾等證實重水中存在氚,1939年美國L·阿耳瓦雷茲等證明氚有放射性。但是由于氚的β衰變只會放出高速移動的電子,不會穿透人體,因此只有大量吸入氚才會對人體有害。氚會發(fā)射β射線而衰變成氦3(He),半衰期為12.5年。

H→He+e

自然界的氚是宇宙射線與上層大氣間作用,通過核反應生成的。氚的性質(zhì)與氫很相似。

利用反應堆的中子,采用氟化鋰、碳酸鋰或鋰鎂合金做靶材,能大量生產(chǎn)氚:

Li + n→He +H ,然后利用熱擴散法,使氚富集至99%以上。氚主要用于熱核武器、科學研究中的標記化合物,制作發(fā)光氚管,還可能成為熱核聚變反應的原料。

氚可與氧化合成氧化氚,即超重水。除氕氘氚外,氫還有兩種同位素:氫四(H)和氫五(H),這兩種同位素都不穩(wěn)定,在自然界中極少。

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氚核文獻

高壓氘氚氣氛下不銹鋼吸附氚的初步研究 高壓氘氚氣氛下不銹鋼吸附氚的初步研究

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本工作對于氚在不銹鋼表面的吸附和解吸行為進行了初步研究。樣品在n(D):n(T)=1:1,230℃時,15MPa下恒溫8h后,接著在27MPa下恒溫6h的情況下進行了氚的吸附,測量了室溫下和加熱到1173K時的解吸氚量和總吸附量。其結(jié)果如下:不銹鋼的總吸附氚量是857.4MBq·cm~(-2),不銹鋼的解吸氚量是722.2MBq·cm~(-2);在本實驗的條件下,在室溫和加熱條件下,不銹鋼所釋放的氚中,化學成分主要是HTO和HT兩部分,大部分以HT形式存在;不銹鋼的自由氚占吸附總氚量的7.34%;不銹鋼的熱解吸譜存在三個解吸峰,其解吸溫度分別為439、530和843K。

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退役氚污染不銹鋼管道除氚技術(shù)研究 退役氚污染不銹鋼管道除氚技術(shù)研究

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針對退役氚污染不銹鋼管道材質(zhì)中氚的存在狀況,對殘留在管道壁中氚的去除技術(shù)進行了研究,在此基礎上研制了一套退役氚污染不銹鋼管道除氚實驗裝置,對其除氚性能進行了驗證。結(jié)果表明,研制的不銹鋼管道除氚實驗裝置對氚污染大于106 Bq/kg的不銹鋼中氚的去污因子大于103。

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如果光子的能量特別高,其波長和原子核的直徑相當,則可以發(fā)生各種核反應。和光電效應極其類似的過程是,在原子核吸收了光子能量后,發(fā)射出質(zhì)子或中子。更復雜的一些相互作用是發(fā)射出較重的粒子(α粒子、氘核、氚核),或許多個粒子,造成核的光裂變。

參考書目

A. L. Hughes and L. A. DuBridge, Photoelectric Phenomena,McGraw-Hill, New York, 1932.

利用反應堆的中子,采用氟化鋰、碳酸鋰或鋰鎂合金做靶材,能大量生產(chǎn)氚:

Li+n→4He+H3然后利用熱擴散法,使氚富集至99%以上。氚主要用于熱核武器、科學研究中的標記化合物,制作發(fā)光氚管,還可能成為熱核聚變反應的原料。

在地球的自然界中,相比一般的氫氣,氚的含量極少。氚的產(chǎn)生是當宇宙射線所帶的高能量中子擊氘核,其氘核與中子結(jié)合為氚核。氚與氘一樣,都是制造氫彈的原料。

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