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Piscina de combustível nuclear usado

Trítio

Trítio

O trítio é um isótopo radioativo de hidrogênio cujo núcleo consiste em um próton e dois nêutrons. A aplicação mais importante do trítio é o seu uso como combustível nuclear para obter energia através da fusão nuclear.

Geralmente é designado pelo símbolo T, embora deva ser sistematicamente simbolizado como 3H. Foi descoberto em 1934 por Rutherford, Oliphant e Harteck no estudo do bombardeio do deutério com deutões.

O trítio é gerado na atmosfera na proporção de um átomo para cada 1017 de hidrogênio e é continuamente formado na atmosfera superior em reações nucleares induzidas por raios cósmicos. Este isótopo pode ser obtido industrialmente por bombardeio de lítio com nêutrons de baixa energia.

O trítio tem meia-vida de 12,4 anos e emite radiação β de energia muito baixa (0,018 MeV), completamente livre de radiação γ, portanto praticamente não possui radiotoxicidade. No que diz respeito às propriedades químicas, o trítio constitui uma exceção à regra geral de que os isótopos radioativos de um elemento se comportam analogamente às suas formas não radioativas, devido à grande diferença de massa que apresenta em relação ao hidrogênio. No entanto, quando é incorporada em moléculas pesadas, essa diferença se torna insignificante, de modo que é amplamente utilizada na marcação de moléculas. Ele atua adequadamente como um marcador, especialmente ao substituir hidrogênios não lábeis.

Além de ser usado para obter energia através da fusão nuclear, também é usado, em menor grau, para a preparação de tintas luminosas, além do já mencionado como marcador.

Risco de radiação de trítio

O trítio é um isótopo de hidrogênio, que permite a ligação fácil a radicais hidroxila, formando água tritiada (HTO) e átomos de carbono.

O trítio tem meia-vida (12,32 ± 0,02) anos. Na reação de decomposição do trítio, são liberados 18,59 keV de energia, dos quais 5,7 keV caem sobre o elétron (partícula beta) em média e o restante sobre o antineutrino elétron. As partículas beta formadas se propagam no ar apenas 6,0 mm e nem conseguem superar a camada superior da pele humana.

Devido à baixa energia de decomposição do trítio, os elétrons emitidos podem ser facilmente parados, mesmo pelas barreiras mais simples, como roupas ou luvas cirúrgicas de borracha. No entanto, este isótopo apresenta um risco de radiação quando inalado, absorvido com alimentos e absorvido pela pele. A ação de beber da água contaminada com trítio uma vez não leva a um acúmulo de trítio no corpo a longo prazo, pois sua meia-vida é de 7 a 14 dias.

Usos de Trítio

O trítio pode ser usado em diferentes aplicações com diferentes objetivos:

  • Iluminação auto-alimentada
  • Armas nucleares
  • Fusão nuclear controlada
  • Química analítica
  • Fonte de energia

Iluminação auto-alimentada

As partículas beta emitidas pelo decaimento radioativo de pequenas quantidades de trítio fazem brilhar substâncias químicas chamadas fósforo. Essa radioluminescência é usada em dispositivos de iluminação auto-alimentados, chamados betalights, que são usados ​​para iluminação noturna de armas de fogo, relógios, sinais de saída, luzes de mapas, bússolas de navegação, facas e vários outros dispositivos.

Armas nucleares

O trítio é um componente importante nas armas nucleares. É usado para melhorar a eficiência e o desempenho das bombas de fissão nuclear e os estágios de fissão das bombas de hidrogênio em um processo conhecido como reforço, bem como em iniciadores externos de nêutrons para essas armas.

Fusão nuclear controlada

O trítio é um combustível importante para a fusão nuclear controlada em projetos de reatores de fusão nuclear por confinamento magnético e inércia. O reator de fusão experimental ITER e o National Ignition Facility (NIF) usarão combustível de deutério-trítio. A reação deutério-trítio é favorável, pois possui a maior seção transversal de fusão e atinge essa seção transversal máxima com a menor energia de qualquer combustível de fusão em potencial.

Química analítica

O trítio é às vezes usado como um radiomarcador. Tem a vantagem de que quase todos os produtos químicos orgânicos contêm hidrogênio, por isso é fácil encontrar um local para colocar o trítio na molécula sob investigação. Tem a desvantagem de produzir um sinal relativamente fraco.

Fonte de energia

Finalmente, vale mencionar o trítio como fonte de energia elétrica. O trítio pode ser usado em um dispositivo betavoltaico para criar uma bateria atômica para gerar eletricidade.

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Referências

Última revisão: 23 de outubro de 2019