名稱及毒性分組
(1)中文名稱:氫-3或氚
(2)英文名稱:Tritium
(3)核素符號: H或T
(4)原子序數:1
(5)原子質量數:3.016
(6)毒性分組:低毒組
(7)半衰期:12.32a
主要來源
(1)天然來源。①大氣上層宇宙射線生成的中子轟擊氮原子,發生 N(n, H) C核反應產生;②中子與自然界中 Li發生 Li(n,α) H核反應產生。
(2)人工來源。①大氣層核試驗;②核反應堆產生:如反應堆中子輻照 Li製備 H,其核反應為 Li(n,α) H;或從重水反應堆的重水中提取由 H(n,γ) H核反應產生的氚;③乏燃料後處理廠;④加速器製備 H,如用氘核轟出氘靶,通過 H(d,p) H核反應產生氚;⑤熱核武器試驗產生,其產量遠遠超過了天然氚量。
監測方法
在輻射環境監測中,特別是在核電站周圍的輻射環境監測中,需監測 H活度濃度的介質包括水、空氣和生物樣品,在某些場合有時也需要監測土壤介質中的 H活度濃度。在環境監測中, H的(活度濃度)監測一般僅考慮氚化水(HTO)形態的 H活度濃度。
(1)水中 H的分析。水樣有兩類:一類是環境水,另一類是核設施的排放水。環境保護部門監測環境水氚濃度,均採用現行的國家標準《水中氚的分析方法》(GB12375—90),該標準規定了分析水中氚的方法,即在含氚水樣中加入高錳酸鉀進行常壓蒸餾,鹼式電解濃縮,二氧化碳中和,真空冷凝蒸餾。然後將一定量的蒸餾液與一定量的閃爍液混合,用低本底液體閃爍譜儀測量樣品的活度。適用於測量環境水(江、河、湖水和井水等)中的氚,探測下限為0.5Bq/L,詳細步驟參見《水中氚的分析方法》(GB12375—90)。
(2)空氣中 H的分析。環境空氣中 H主要是以氚化水(HTO)形態存在,也有少量以氣態T、HT、CHT存在。由於HTO對人體可能造成的危害較T、HT、CHT等含氚氣體對人體造成的危害大。因此,輻射環境監測中,特別是在核電站周圍環境輻射監測中,對空氣中氚化水濃度的分析是重要的監測項目。
HTO樣品的採集方法有多種,常用的有乾燥劑吸附法、冷凍法、鼓泡法和除濕器採樣法等。其中,除濕器採樣法及其結果計算可參見《電離輻射環境監測與評價》。
(3)生物中 H的分析。生物中總 H是由組織自由水 H(TFWT)與有機結合 H(OBT)組成的。分析組織自由水 H和有機結合 H,二者相加就可得出其總 H量。也可直接分析總 H。組織自由水 H的分析比較簡單、有機結合水 H和總 H的分析比較複雜,需要有一套燃燒與氧化裝置,這三種 H的分析均可參見《電離輻射環境監測與評價》。
(4)土壤中 H的分析。土壤中的 H,一部分存在於其有機物中,一部分存在於其自由水中。為分析土壤中自由水中的 H活度濃度,可先用真空冷凍乾燥法或溶劑共沸蒸餾法提取土壤中的自由水,然後按水中 H的分析方法進行 H分析。為分析土壤中有機物所含的 H,可先將土壤加熱使有機物燃燒、氧化得到水,而後按水中 H的分析方法分析 H。
(5)人體內污染監測方法。尿樣品處理,液體閃爍計數器測量,典型探測限100Bq/L。
用途
(1)用於製造熱核武器。
(2)參與受控熱核反應,成為一種主要的新能源。
(3)利用氚的低能β射線製備低能放射源,用於超薄材料厚度的測定。
(4)利用氚的輻射能製作原子電池、螢光物質、靜電消除器和火災報警器。
(5)放射性示蹤劑,用於國防工業、化學、農業、生物學、醫學、環境科學、水文地質以及考古學領域。