Tritium (oder; Symbol oder, auch bekannt als Wasserstoff ist 3) ein radioaktives Isotop von Wasserstoff. Der Kern von Tritium (hat manchmal einen triton genannt), enthält ein Proton und zwei Neutronen, wohingegen der Kern von protium (bei weitem das reichlichste Wasserstoffisotop) ein Proton und keine Neutronen enthält. Natürlich vorkommendes Tritium ist auf der Erde äußerst selten, wo Spur-Beträge durch die Wechselwirkung der Atmosphäre mit kosmischen Strahlen gebildet werden. Der Name dieses Isotops wird vom griechischen Wort "tritos" Bedeutung "des Drittels" gebildet.

Zerfall

Während Tritium mehrere verschiedene experimentell entschlossene Werte seiner Halbwertzeit hat, verzeichnet das Nationale Institut für Standards und Technologie 4,500±8 Tage (etwa 12.32 Jahre). Es verfällt in Helium 3 durch den Beta-Zerfall als in dieser Kerngleichung:

und es veröffentlicht 18.6 keV der Energie im Prozess. Die kinetische Energie des Elektrons ändert sich mit einem Durchschnitt von 5.7 keV, während die restliche Energie durch das fast unfeststellbare Elektronantineutrino fortgetragen wird. Beta-Partikeln von Tritium können in nur ungefähr 6.0 Mm Luft eindringen, und sie sind unfähig, die tote äußerste Schicht der menschlichen Haut durchzuführen. Die ungewöhnlich niedrige im Tritium-Beta-Zerfall veröffentlichte Energie macht den Zerfall (zusammen mit diesem von Rhenium 187) ein passendes Laboratorium für absolute Neutrino-Massenmaße (das neuste Experiment, das KATRIN ist).

Tritium, ist wenn eingeatmet oder aufgenommen potenziell gefährlich. Es kann sich mit Sauerstoff verbinden, um tritiated Wassermoleküle zu bilden, und diejenigen können durch Poren in der Haut absorbiert werden.

Die niedrige Energie der Radiation von Tritium macht es schwierig, Tritium-etikettierte Zusammensetzungen außer durch das Verwenden des flüssigen Funkeln-Zählens zu entdecken.

Produktion

Lithium

Tritium wird in Kernreaktoren durch die Neutronaktivierung von Lithium 6 erzeugt. Das ist mit Neutronen jeder Energie möglich, und ist eine exothermic Reaktion, die 4.8 MeV nachgibt. Im Vergleich befreit die Fusion von schwerem Wasserstoff mit Tritium ungefähr 17.6 MeV der Energie.

Energiereiche Neutronen können auch Tritium von Lithium 7 in einer endothermic Reaktion erzeugen, 2.466 MeV verbrauchend. Das wurde entdeckt, als das 1954-Schloss Bravo Kerntest einen unerwartet hohen Ertrag erzeugt hat.

Energiereiche Neutronen, die Bor 10 bestrahlen, werden auch gelegentlich Tritium erzeugen.

Das allgemeinere Ergebnis von Bor 10 Neutronfestnahme ist und ein einzelnes Alphateilchen.

Die Reaktionen, die hohe Neutronenergien verlangen, sind nicht attraktive Produktionsmethoden.

Schwerer Wasserstoff

Tritium wird auch in schweren wassergemäßigten Reaktoren erzeugt, wann auch immer ein Kern des schweren Wasserstoffs ein Neutron gewinnt. Diese Reaktion hat eine ziemlich kleine Absorptionskreuz-Abteilung, schweres Wasser einen guten Neutronvorsitzenden machend, und relativ wenig Tritium wird erzeugt. Trotzdem kann die Reinigung von Tritium vom Vorsitzenden nach mehreren Jahren wünschenswert sein, um die Gefahr seines Entgehens zur Umgebung zu reduzieren. Die Ontario Energieerzeugung "Tritium-Eliminierungsmöglichkeit" geht bis zu schweren Wassers ein Jahr in einer Prozession, und es trennt sich über Tritiums, es für anderen Gebrauch bereitstellend.

Die Absorptionskreuz-Abteilung von schwerem Wasserstoff für Thermalneutronen ist ungefähr 0.52 millibarns, wohingegen dieser von Sauerstoff 16 ungefähr 0.19 millibarns ist und dieser von Sauerstoff 17 ungefähr 240 millibarns. ist, setzt ungefähr 0.038 % des ganzen natürlich vorkommenden Sauerstoffes zusammen, folglich hat Sauerstoff eine gesamte Absorptionskreuz-Abteilung von ungefähr 0.28 millibarns. Deshalb, in mit natürlichem Sauerstoff gemachtem Oxyd des schweren Wasserstoffs, sind 21 % von Neutronfestnahmen durch Sauerstoff-Kerne, ein Verhältnis, das sich weiter seit dem Prozentsatz von Zunahmen von Neutronfestnahmen dadurch erheben kann. Außerdem Spalte, wenn bombardiert, durch die ausgestrahlten Alphateilchen durch das Verfallen von Uran, das Produzieren radioaktiven Kohlenstoff 14 , ein gefährliches Nebenprodukt, durch die Gleichung.

: +  + hat smalled Produkte sortiert

Spaltung

Tritium ist ein ungewöhnliches Produkt der Atomspaltung von Uran 235, Plutonium 239, und Uran 233, mit einer Produktion von ungefähr einem pro jeden 10,000 Spaltungen.

Das bedeutet, dass die Ausgabe oder Wiederherstellung von Tritium in der Operation von Kernreaktoren besonders in der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoff und in der Lagerung von verausgabtem Kernbrennstoff betrachtet werden müssen. Die Produktion von Tritium war nicht eine Absicht, aber ist eher gerade eine Nebenwirkung.

Helium 3 und Tritium

Das Zerfall-Produkt von Tritium, Helium 3, hat eine sehr große böse Abteilung, um mit Thermalneutronen zu reagieren, ein Proton vertreibend, folglich wird es zurück zu Tritium in Kernreaktoren schnell umgewandelt.

+ n → +

Kosmische Strahlen

Tritium kommt natürlich wegen kosmischer Strahlen vor, die mit atmosphärischem Benzin aufeinander wirken. In der wichtigsten Reaktion für die natürliche Produktion wirkt ein schnelles Neutron (der Energie haben muss, die größer ist als 4.0 MeV) mit atmosphärischem Stickstoff aufeinander:

Der globale Gleichgewicht-Warenbestand von Tritium ist wegen einer festen Produktionsrate und zum Warenbestand proportionaler Verluste ungefähr unveränderlich.

Produktionsgeschichte

Gemäß dem Institut für die Energie und den Umweltforschungsbericht 1996 über das amerikanische Energieministerium, nur Tritiums ist in den Vereinigten Staaten seit 1955 erzeugt worden. Da es ständig in Helium 3 verfällt, war die restliche Summe über zur Zeit des Berichts.

Das Tritium für amerikanische Kernwaffen wurde in speziellen schweren Wasserreaktoren an der Savanne-Flussseite bis zu ihren Schließungen 1988 erzeugt. Mit dem Strategischen Waffenverminderungsvertrag (ANFANG) nach dem Ende des Kalten Kriegs war der vorhandene Bedarf für die neue, kleinere Zahl von Kernwaffen für einige Zeit genügend.

Die Produktion von Tritium wurde mit dem Ausstrahlen von Stangen fortgesetzt, die Lithium (das Ersetzen der üblichen Kontrollstangen enthalten, die Bor, Kadmium oder Hafnium enthalten), an den Reaktoren der kommerziellen Watt-Bar Kernkraftwerk in 2003-2005 gefolgten durch die Förderung von Tritium von den Stangen an der neuen Tritium-Förderungsmöglichkeit an der Savanne-Flussseite, die im November 2006 beginnt. Die Tritium-Leckage vom TPBARs während Reaktoroperationen beschränkt die Zahl, die in jedem Reaktor verwendet werden kann, ohne die maximalen erlaubten Tritium-Niveaus im Kühlmittel zu überschreiten.

Eigenschaften

Tritium hat eine Atommasse 3.0160492. Es ist ein Benzin (oder) bei der Standardtemperatur und dem Druck. Es verbindet sich mit Sauerstoff, um sich zu formen, eine Flüssigkeit hat tritiated Wasser genannt.

Die Radioaktivität von Tritium ist 9650 Curie pro Gramm.

Tritium erscheint prominent in Studien der Kernfusion wegen seiner günstigen Reaktionskreuz-Abteilung und des großen Betrags der Energie (17.6 MeV) erzeugt durch seine Reaktion mit schwerem Wasserstoff:

Alle Atomkerne, aus Protonen und Neutronen zusammengesetzt werden, treiben einander wegen ihrer positiven Anklage zurück. Jedoch, wenn die Atome eine genug hohe Temperatur und Druck haben (zum Beispiel, im Kern der Sonne), dann können ihre zufälligen Bewegungen siegen solche elektrische Repulsion (hat die Ampere-Sekunde-Kraft genannt), und sie können nahe genug für die starke Kernkraft kommen, um zu wirken, sie in schwerere Atome verschmelzend.

Der Tritium-Kern, ein Proton und zwei Neutronen enthaltend, hat dieselbe Anklage wie der Kern von gewöhnlichem Wasserstoff, und es erfährt dieselbe elektrostatische abstoßende Kraft, wenn gebracht, in der Nähe von einem anderen Atomkern. Jedoch vergrößern die Neutronen im Tritium-Kern die attraktive starke Kernkraft, wenn gebracht, nahe genug für einen anderen Atomkern. Infolgedessen kann Tritium leichter mit anderen leichten Atomen im Vergleich zur Fähigkeit von gewöhnlichem Wasserstoff durchbrennen, so zu tun.

Dasselbe, ist obgleich in einem kleineren Ausmaß von schwerem Wasserstoff wahr. Das ist, warum braun überragt (so genannte erfolglose Sterne) kann gewöhnlichen Wasserstoff nicht verwerten, aber sie verschmelzen wirklich die kleine Minderheit von Kernen des schweren Wasserstoffs.

Wie Wasserstoff ist Tritium schwierig zu beschränken. Gummi, Plastik und einige Arten von Stahl sind alle etwas durchlässig. Das hat Sorgen ausgedrückt, dass, wenn Tritium in großen Mengen insbesondere für Fusionsreaktoren verwendet wurde, es zu radioaktiver Verunreinigung beitragen kann, obwohl seine kurze Halbwertzeit bedeutende langfristige Anhäufung in der Atmosphäre verhindern sollte.

Die hohen Niveaus von atmosphärischen Kernwaffen, die prüfen, der vor dem Erlass des Teilweisen Testverbot-Vertrags stattgefunden hat, haben sich erwiesen, für Meereskundler unerwartet nützlich zu sein. Die hohen Niveaus von in obere Schichten der Ozeane eingeführtem Tritium-Oxyd sind in den Jahren seitdem verwendet worden, um die Rate des Mischens der oberen Schichten der Ozeane mit ihren niedrigeren Ebenen zu messen.

Gesundheitsgefahren

Tritium ist ein Isotop von Wasserstoff, der ihm erlaubt, hydroxyl Radikalen sogleich zu binden, tritiated Wasser (HTO), und zu Kohlenstoff-Atomen bildend. Da Tritium ein niedriger Energiebeta-Emitter ist, ist es äußerlich nicht gefährlich (seine Beta-Partikeln sind unfähig, in die Haut einzudringen), aber es ist ein Strahlenrisiko, wenn eingeatmet, aufgenommen über das Essen oder Wasser, oder hat durch die Haut absorbiert. HTO hat eine kurze biologische Halbwertzeit im menschlichen Körper von 7 bis 14 Tagen, der sowohl die Gesamteffekten der Nahrungsaufnahme des einzelnen Ereignisses reduziert als auch langfristigen bioaccumulation von HTO von der Umgebung ausschließt.

Tritium hat von 48 von 65 Kernseiten in den Vereinigten Staaten geleckt, die in Grundwasser an Niveaus entdeckt sind, die die USA-Trinkwasser-Standards der Umweltbundesbehörde (EPA) vor bis zu 375mal überschreiten.

Die US-Kerndurchführungskommission stellt fest, dass in der normalen Operation 2003 56 unter Druck gesetzte Wasserreaktoren 40,600 Curie Tritium veröffentlicht haben (Maximum: 2,080; Minimum: 0.1; Durchschnitt: 725), und 24 Reaktoren des kochenden Wassers haben 665 Curie veröffentlicht (Maximum: 174; Minimum: 0; Durchschnitt: 27.7), in flüssigen Ausflüssen.

Durchführungsgrenzen

Die gesetzlichen Grenzen für Tritium in Trinkwasser ändern sich von Land zu Land und von Kontinent-zu-Kontinent. Einigen Zahlen wird unten gegeben.

• Kanada: 7,000 becquerel pro Liter (Bq/L).
• Die Vereinigten Staaten: 740 Bq/L oder 20,000 picocurie pro Liter (pCi/L) (Sicheres Trinkwasser-Gesetz)
• Weltgesundheitsorganisation: 10,000 Bq/L.
• Europäische Union: "recherchierende" Grenze von 100 Bq/L.

Die amerikanische Grenze wird berechnet, um eine Dosis von 4.0 millirems (oder 40 microsieverts in SI-Einheiten) pro Jahr nachzugeben. Das ist ungefähr 1.3 % der natürlichen Hintergrundradiation (ungefähr 3000 microsieverts).

Gebrauch

Selbstangetriebene Beleuchtung

Die ausgestrahlten Elektronen vom radioaktiven Zerfall von kleinen Beträgen von Tritium-Ursache-Leuchtmassen, um zu glühen, um selbstangetriebene sich entzündende Geräte zu machen, haben betalights genannt, die jetzt in Schusswaffe-Nachtsehenswürdigkeiten, Bewachungen verwendet werden (sieh Luminox zum Beispiel), Ausgangszeichen, stellen Sie Lichter und eine Vielfalt anderer Geräte kartografisch dar. Das nimmt den Platz von Radium, das Knochen-Krebs verursachen kann und in den meisten Ländern seit Jahrzehnten verboten worden ist. Die kommerzielle Nachfrage nach Tritium ist 400 Gramme pro Jahr, und die Kosten sind ungefähr amerikanische 30,000 $ pro Gramm.

Kernwaffen

Tritium ist ein wichtiger Bestandteil in Kernwaffen. Es wird verwendet, um die Leistungsfähigkeit und den Ertrag von Spaltungsbomben und die Spaltungsstufen von Wasserstoffbomben in einem Prozess bekannt als "das Aufladen" sowie in Außenneutroninitiatoren für solche Waffen zu erhöhen.

Neutroninitiator

Angetrieben durch einen ultraschnellen Schalter wie ein krytron steuert ein kleines Partikel-Gaspedal Ionen von Tritium und schwerem Wasserstoff zu Energien über den 15 Kilos-Elektronvolts oder so erforderlich für die Fusion des Tritiums des schweren Wasserstoffs und leitet sie in ein Metallziel, wo das Tritium und der schwere Wasserstoff als hydrides adsorbiert werden. Energiereiche Fusionsneutronen von der resultierenden Fusion strahlen in allen Richtungen aus. Einige von diesen schlagen Plutonium- oder Uran-Kerne in der Grube der Vorwahl, Kernkettenreaktion beginnend. Die Menge von erzeugten Neutronen ist in absoluten Zahlen groß, der Grube erlaubend, Neutronniveaus schnell zu erreichen, die noch viele Generationen der Kettenreaktion, obwohl noch klein, im Vergleich zur Gesamtzahl von Kernen in der Grube sonst brauchen würden.

Das Aufladen

Vor der Detonation werden einige Gramme Benzin des schweren Wasserstoffs des Tritiums in die hohle "Grube" von spaltbarem Plutonium oder Uran eingespritzt. Die frühen Stufen der Spaltungskettenreaktion liefern genug Hitze und Kompression, um Fusion des Tritiums des schweren Wasserstoffs anzufangen, dann gehen sowohl Spaltung als auch Fusion in der Parallele, die Spaltung weiter, die der Fusion durch das Fortsetzen der Heizung und Kompression und der Fusion hilft, die der Spaltung mit dem hoch energischen (14.1 MeV) Neutronen hilft. Da der Spaltungsbrennstoff entleert und auch äußer explodiert, fällt er unter der Dichte musste kritisch allein bleiben, aber die Fusionsneutronen machen die Spaltungsprozess-Fortschritte schneller und gehen länger weiter, als er ohne das Aufladen würde. Vergrößerter Ertrag kommt überwältigend aus der Zunahme in der Spaltung. Die Energie, die durch die Fusion selbst veröffentlicht ist, ist viel kleiner, weil der Betrag des Fusionsbrennstoffs so viel kleiner ist. Die Effekten des Aufladens schließen ein:

• vergrößerter Ertrag (für denselben Betrag des Spaltungsbrennstoffs, im Vergleich zur Detonation ohne zu erhöhen)
• die Möglichkeit des variablen Ertrags durch das Verändern des Betrags des Fusionsbrennstoffs
• das Erlauben die Bombe, einen kleineren Betrag des sehr teuren spaltbaren Materials - und auch das Beseitigen der Gefahr der Vordetonation durch nahe gelegene Kernexplosionen zu verlangen
• das Erlauben die Vorwahl, den grössten Teil seiner Macht schnell zu veröffentlichen, bevor es sich zu einer größeren Größe ausgebreitet hat, die schwierig ist, innerhalb eines so genannten "Strahlenfalls" zu behalten (??).
• nicht so strenge Voraussetzungen an die Implosionseinstellung, einen kleineren und leichteren Betrag von hochexplosiven Sprengstoffen berücksichtigend, die zu verwenden

Das Tritium in einem Sprengkopf erlebt ständig radioaktiven Zerfall, folglich nicht verfügbar für die Fusion werdend. Außerdem absorbiert sein Zerfall-Produkt, Helium 3, Neutronen, wenn ausgestellt, zu denjenigen, die durch die Atomspaltung ausgestrahlt sind. Das gleicht potenziell aus oder kehrt die beabsichtigte Wirkung des Tritiums um, das viele freie Neutronen erzeugen sollte, wenn zu viel Helium 3 vom Zerfall von Tritium angewachsen hat. Deshalb ist es notwendig, Tritium in erhöhten Bomben regelmäßig wieder zu füllen. Die geschätzte erforderliche Menge ist 4 Gramme pro Sprengkopf. Um unveränderliche Niveaus von Tritium aufrechtzuerhalten, müssen ungefähr 0.20 Gramme pro Sprengkopf pro Jahr der Bombe geliefert werden.

Ein Maulwurf von Benzin des Tritiums des schweren Wasserstoffs würde ungefähr 3.0 Gramme Tritium und 2.0 Gramme schwerer Wasserstoff enthalten. Im Vergleich bestehen die 4.5 Kilogramme Plutonium 239 in einer Atombombe aus ungefähr 20 Maulwürfen von Plutonium.

Tritium in der Wasserstoffbombe secondaries

Da Tritium radioaktiven Zerfall erlebt, und es auch schwierig ist, physisch zu beschränken, verwendet die viel-größere sekundäre Anklage von schweren in einer wahren Wasserstoffbombe erforderlichen Wasserstoffisotopen festes Lithium deuteride als seine Quelle von schwerem Wasserstoff und Tritium, wo das Lithium alles in der Form des Lithiums 6 Isotop ist.

Während der Detonation der primären Spaltungsbombe-Bühne spalten durch die Kettenreaktion veröffentlichte Überneutronen Lithium 6 in Tritium plus Helium 4. In der äußersten Hitze und dem Druck der Explosion wird etwas vom Tritium dann in die Fusion mit schwerem Wasserstoff und diese Reaktion Ausgaben noch mehr Neutronen gezwungen.

Da dieser Fusionsprozess eine äußerst höhere Temperatur für das Zünden verlangt, und es weniger und weniger energische Neutronen erzeugt (nur Spaltung, Fusion des Tritiums des schweren Wasserstoffs, und das Aufspalten Nettoneutronerzeuger ist), wird Lithium deuteride in erhöhten Bomben, aber eher für Mehrstufenwasserstoffbomben nicht verwendet.

Kontrollierte Kernfusion

Tritium ist ein wichtiger Brennstoff für die kontrollierte Kernfusion sowohl in der magnetischen Beschränkung als auch in den Trägheitsbeschränkungsfusionsreaktordesigns. Der experimentelle Fusionsreaktor ITER und National Ignition Facility (NIF) wird Brennstoff des Tritiums des schweren Wasserstoffs verwenden. Die Reaktion des Tritiums des schweren Wasserstoffs ist günstig, da sie den größten Fusionsquerschnitt hat (ungefähr 5.0 Scheunen) und sie diesen maximalen Querschnitt an der niedrigsten Energie (ungefähr 65 keV Zentrum der Masse) jedes potenziellen Fusionsbrennstoffs erreicht.

Tritium Systems Test Assembly (TSTA) war eine Möglichkeit am Los Alamos National Laboratory, der der Entwicklung und Demonstration von für die für die Fusion relevante Verarbeitung des Tritiums des schweren Wasserstoffs erforderlichen Technologien gewidmet ist.

Analytische Chemie

Tritium wird manchmal als ein radiolabel verwendet. Es hat den Vorteil, dass Wasserstoff in fast allen organischen Chemikalien scheint, die es leicht machen, einen Platz zu finden, Tritium auf das Molekül unter der Untersuchung zu stellen. Es hat den Nachteil, ein verhältnismäßig schwaches Signal zu erzeugen.

Verwenden Sie als ein ozeanisches vergängliches Leuchtspurgeschoss

Beiseite von chlorofluorocarbons kann Tritium als ein vergängliches Leuchtspurgeschoss handeln und ist in der Lage, die biologischen, chemischen und physischen Pfade weltweit Ozeane wegen seines sich entwickelnden Vertriebs "zu entwerfen". Tritium ist so als ein Werkzeug verwendet worden, um Ozeanumlauf und Lüftung und zu solchen Zwecken zu untersuchen, wird gewöhnlich in Tritium-Einheiten gemessen, wo 1 TU als das Verhältnis von 1 Tritium-Atom zu 10 Wasserstoffatomen definiert wird. Wie bemerkt, hat frühere Kernwaffenprüfung, in erster Linie in den Gebieten der hohen Breite der Nordhemisphäre, im Laufe des Endes der 1950er Jahre und Anfang der 1960er Jahre große Beträge von Tritium in die Atmosphäre, besonders die Stratosphäre eingeführt. Vor diesen Kerntests gab es nur ungefähr 3 bis 4 Kilogramme Tritium auf der Oberfläche der Erde; aber diese Beträge haben sich um 2 oder 3 Größenordnungen während der Posttestperiode erhoben.

Nordatlantikozean

Während in der Stratosphäre (Posttestperiode), das Tritium, das aufeinander gewirkt und zu Wassermolekülen oxidiert ist, und in viel vom schnell erzeugten Niederschlag da gewesen ist, Tritium ein prognostisches Werkzeug machend, für die Evolution und Struktur des hydrologischen Zyklus sowie der Lüftung und Bildung von Wassermassen im Nordatlantikozean zu studieren. Tatsächlich wurden Daten des Bombe-Tritiums von den Vergänglichen Leuchtspurgeschossen im Ozean (TTO) Programm verwertet, um das Nachfüllen und die umkippenden Quoten für tiefes im Nordatlantik gelegenes Wasser zu messen. Der grösste Teil der Bombe tritiated Wasser (HTO) überall in der Atmosphäre kann in den Ozean durch die folgenden Prozesse eingehen: A)-Niederschlag, b) Dampf-Austausch und c) Flussentscheidungslauf - diese Prozesse macht HTO ein großes Leuchtspurgeschoss für Zeitskalen bis zu ein paar Jahrzehnte. Mit den Daten von diesen Prozessen für das Jahr 1981 liegt der 1 TU isosurface zwischen 500 und 1,000 Meter tief in den subtropischen Gebieten und streckt sich dann bis zu 1.500-2.000 Meter der südlich vom Golfstrom wegen des Wiederumlaufs und der Lüftung im oberen Teil des Atlantischen Ozeans aus. Nach Norden vertieft der isosurface und erreicht den Fußboden der abgrundtiefen Ebene, die direkt mit der Lüftung des Ozeanbodens die Zeitskalen von mehr als 10 bis 20 Jahr verbunden ist.

Auch offensichtlich im Atlantischen Ozean ist das Tritium-Profil in der Nähe von Bermuda zwischen dem Ende der 1960er Jahre und gegen Ende der 1980er Jahre. Es gibt eine Fortpflanzung nach unten des Tritium-Maximums von der Oberfläche (die 1960er Jahre) zu 400 Metern (die 1980er Jahre), der einer tiefer werdenden Rate von etwa 18 Metern pro Jahr entspricht. Es gibt auch Tritium-Zunahmen an 1,500-Meter-Tiefe gegen Ende der 1970er Jahre und 2,500 Meter in der Mitte der 1980er Jahre, von denen beide kühl werdenden Ereignissen im tiefen Wasser entsprechen und tiefe Wasserlüftung vereinigt haben.

Von einer Studie 1991 wurde das Tritium-Profil als ein Werkzeug verwendet, für das Mischen zu studieren, und das Verbreiten kürzlich gebildeten North Atlantic Deep Water (NADW), entsprechend Tritium nimmt zu 4 TU zu. Dieser NADW neigt dazu, sich Schwellen zu ergießen, die das norwegische Meer vom Nordatlantikozean teilen und dann nach Westen und equatorward in tiefen Grenzströmen fließt. Dieser Prozess wurde über den groß angelegten Tritium-Vertrieb im tiefen Nordatlantik zwischen 1981 und 1983 erklärt. Der gyre unter dem Pol neigt dazu (ventiliert) durch den NADW erfrischt zu werden, und ist direkt mit den hohen Tritium-Werten (> 1.5 TU) verbunden. Auch offensichtlich war die Abnahme in Tritium im tiefen Westgrenzstrom durch einen Faktor 10 vom Neufundländer-Meer bis die Wendekreise, das für den Verlust gegen das Ozeaninterieur wegen des unruhigen Mischens und Wiederumlaufs bezeichnend ist.

Pazifische und Indianerozeane

In einer 1998-Studie wurden Tritium-Konzentrationen im Oberflächenmeerwasser und atmosphärischen Wasserdampf (um 10 Meter über der Oberfläche) an den folgenden Positionen probiert: das Sulu Meer, die Fremantle Bucht, die Bucht Bengalens, die Penang Bucht und die Malacca-Straße. Ergebnisse haben angezeigt, dass die Tritium-Konzentration im Oberflächenmeerwasser in der Fremantle Bucht am höchsten war (etwa 0.40 Bq/liter), der beim Mischen des Entscheidungslaufs von Süßwasser-von nahe gelegenen Ländern wegen großer in Küstenwasser gefundener Beträge akkreditiert werden konnte. Gewöhnlich wurden niedrigere Konzentrationen zwischen 35 und 45 Graden nach Süden Breite und in der Nähe vom Äquator gefunden. Ergebnisse haben auch angezeigt, dass (im Allgemeinen) Tritium im Laufe der Jahre (bis zu 1997) wegen des physischen Zerfalls von Bombe-Tritium im Indischen Ozean abgenommen hat. Bezüglich des Wasserdampfs war die Tritium-Konzentration etwa eine Größenordnung, die größer ist als Oberflächenmeerwasser-Konzentrationen (im Intervall von 0.46 zu 1.15 Bq/liter). Deshalb wird das Wasserdampf-Tritium durch die Oberflächenmeerwasser-Konzentration nicht betroffen; so wurden die hohen Tritium-Konzentrationen im Dampf geschlossen, um eine direkte Folge der Bewegung nach unten von natürlichem Tritium von der Stratosphäre bis die Troposphäre zu sein (deshalb, die Ozeanluft hat eine Abhängigkeit von der Breitenänderung gezeigt)

Im Nördlichen Pazifischen Ozean, das Tritium (eingeführt als Bombe-Tritium in der Nordhemisphäre) Ausbreitung in drei Dimensionen. Es gab unterirdische Maxima in den mittleren und niedrigen Breite-Gebieten, der für seitliche vermischend (Advektion) und Diffusionsprozesse entlang Linien der unveränderlichen potenziellen Dichte (isopycnals) im oberen Ozean bezeichnend ist. Einige dieser Maxima entsprechen sogar gut dem Salzgehalt extrema. Um die Struktur für den Ozeanumlauf zu erhalten, wurden die Tritium-Konzentrationen auf 3 Oberflächen der unveränderlichen potenziellen Dichte (23.90, 26.02, und 26.81) kartografisch dargestellt. Ergebnisse haben angezeigt, dass das Tritium (an 6 bis 7 TU) auf den 26.81 isopycnal im subarktischen zyklonartigen gyre gut Misch-war und dort geschienen ist, ein langsamer Austausch von Tritium (hinsichtlich seichteren isopycnals) zwischen diesem gyre und dem antizyklonartigen gyre nach Süden zu sein; auch ist das Tritium auf den 23.90 und 26.02 Oberflächen geschienen, an einer langsameren Rate zwischen dem zentralen gyre des Nördlichen Pazifiks und den äquatorialen Gebieten ausgetauscht zu werden.

Das Tiefe-Durchdringen von Bombe-Tritium kann in 3 verschiedene Schichten getrennt werden. Schicht 1 ist die seichteste Schicht und schließt die tiefste, ventilierte Schicht im Winter ein; es hat Tritium über den radioaktiven radioaktiven Niederschlag erhalten und einige wegen der advektiven und/oder vertikalen Verbreitung verloren und enthält etwa 28 % der Summe von Tritium. Schicht 2 ist unter der ersten Schicht, aber über den 26.81 isopycnal und ist nicht mehr ein Teil der Mischschicht. Seine 2 Quellen sind Verbreitung nach unten von der Mischschicht und den seitlichen Vergrößerungen outcropping Schichten (poleward); es enthält ungefähr 58 % des Gesamttritiums. Schicht 3 ist Wasser vertretend, das tiefer ist als das Herausstehen isopycnal und nur Tritium über die vertikale Verbreitung erhalten kann; es enthält die restlichen 14 % des Gesamttritiums.

Flusssystem von Mississippi

Die Einflüsse des radioaktiven Kernniederschlags wurden sogar in den Vereinigten Staaten überall im Flusssystem von Mississippi gefühlt. Tritium-Konzentrationen können verwendet werden, um die Verweilzeiten von hydrologischen Kontinentalsystemen zu verstehen (im Vergleich mit den üblichen ozeanischen hydrologischen Systemen), die Oberflächenwasser wie Seen, Ströme und Flüsse einschließen. Das Studieren dieser Systeme kann auch Gesellschaften und municipals mit der Information zu landwirtschaftlichen Zwecken und gesamter Flusswasserqualität versorgen.

In einer 2004-Studie wurden mehrere Flüsse während der Überprüfung von Tritium-Konzentrationen in Betracht gezogen (in den 1960er Jahren anfangend), überall in der Flusswaschschüssel von Mississippi: Ohio Fluss (größter Eingang zum Flussfluss von Mississippi), Fluss von Missouri und Arkansas Fluss. Die größten Tritium-Konzentrationen wurden 1963 an allen probierten Positionen überall in diesen Flüssen und Korrelat gut mit den Maximalkonzentrationen im Niederschlag wegen der Atombombe-Tests 1962 gefunden. Die gesamten höchsten Konzentrationen sind im Fluss von Missouri (1963) vorgekommen und waren größer als 1,200 TU, während die niedrigsten Konzentrationen im Arkansas Fluss (nie größer gefunden wurden als 850 TU und weniger als 10 TU Mitte der 1980er Jahre).

Mehrere Prozesse können mit den Tritium-Daten von den Flüssen identifiziert werden: direkter Entscheidungslauf und Ausfluss von Wasser von Grundwasser-Reservoiren. Mit diesen Prozessen wird es möglich, die Antwort der Flusswaschschüsseln zum vergänglichen Tritium-Leuchtspurgeschoss zu modellieren. Zwei der allgemeinsten Modelle sind der folgende:

• Kolbenfluss-Annäherung - Tritium-Signal erscheint sofort; und
• Gut Mischreservoir-Annäherung - Ausfluss-Konzentration hängt von der Verweilzeit des Waschschüssel-Wassers ab

Leider scheitern beide Modelle, das Tritium in Flusswasser wieder hervorzubringen; so wurde ein sich vermischendes Zwei-Mitglieder-Modell entwickelt, der aus 2 Bestandteilen besteht: Ein Bestandteil des schnellen Flusses (neuer Niederschlag - "Kolben") und ein Bestandteil, wo Wasser in der Waschschüssel für den längeren wohnt als 1 Jahr ("gut Mischreservoir"). Deshalb wird die Waschschüssel-Tritium-Konzentration eine Funktion der Verweilzeiten innerhalb der Waschschüssel, Becken (radioaktiver Zerfall) oder Quellen von Tritium und die Eingangsfunktion.

Für den Ohio Fluss haben die Tritium-Daten angezeigt, dass ungefähr 40 % des Flusses aus dem Niederschlag mit Verweilzeiten von weniger als 1 Jahr zusammengesetzt wurden (in der Ohio Waschschüssel) und älteres Wasser aus Verweilzeiten von ungefähr 10 Jahren bestanden hat. So haben die kurzen Verweilzeiten (weniger als 1 Jahr) dem Bestandteil "des schnellen Flusses" des sich vermischenden Zwei-Mitglieder-Modells entsprochen. Bezüglich des Flusses von Missouri haben Ergebnisse angezeigt, dass Verweilzeiten etwa 4 Jahre mit dem Bestandteil des schnellen Flusses waren, der ungefähr 10 % ist (diese Ergebnisse sind wegen der Reihe von Dämmen im Gebiet des Flusses von Missouri).

Bezüglich des Massenflusses von Tritium durch den Hauptstamm des Flusses von Mississippi in den Golf Mexikos haben Daten angezeigt, dass etwa 780 Gramme Tritium aus dem Fluss und in den Golf zwischen 1961 und 1997 geflossen sind. Und aktuelle Flüsse durch den Fluss von Mississippi sind ungefähr 1 bis 2 Gramme pro Jahr im Vergleich mit den Vorbombe-Periode-Flüssen von ungefähr 0.4 Grammen pro Jahr.

Geschichte

Tritium wurde zuerst gegen Ende der 1920er Jahre von Walter Russell mit seinem "spiralförmigen" Periodensystem vorausgesagt, hat dann 1934 von schwerem Wasserstoff, einem anderen Isotop von Wasserstoff durch Ernest Rutherford erzeugt, mit Mark Oliphant und Paul Harteck arbeitend. Rutherford war unfähig, das Tritium, ein Job zu isolieren, der Luis Alvarez und Robert Cornog verlassen wurde, der richtig abgeleitet hat, dass die Substanz radioaktiv war. Willard F. Libby hat entdeckt, dass Tritium verwendet werden konnte, um auf Wasser, und deshalb Wein zu datieren.

Siehe auch

• Hypertriton
• Luminox

Links

• Kommentierte Bibliografie für Tritium von der Alsos Digitalbibliothek
• NLM gefährliche Substanzen Databank- Tritium, radioaktiver
• Kerndateneinschätzungslaboratorium
• Tritium auf dem Eis: Die gefährliche neue Verbindung von Kernwaffen und Kernkraft durch Kenneth D. Bergeron
• Tritium-Produktion und Wiederherstellung in den Vereinigten Staaten in FY2011