ТРИТИЙ (СВЕРХТЯЖЕЛЫЙ ВОДОРОД)

Среди этих [космогенных, прим авт.] изотопов основное место принадлежит радиоактивному углероду 14С и тритию 3Н. Содержание этих изотопов очень мало. Например, трития содержится примерно от 0,5 до 67 атомов на 10‘8 атомов обычного водорода. По расчетам на 1 см2 земной поверхности в течение 1 с образуется в среднем 0,14 атома трития.

Д.М. Гродзинский, 1965

Водород (Нусігс^епіит), Н — первый, наиболее легкий и простейший по строению атома элемент Периодической системы Д.И. Менделеева. При обычных условиях водород — газ без цвета и запаха.

Водород имеет три изотопа: протай (1Н), дейтерий (2Н) и тритий (3Н). Ядра их атомов состоят, соответственно, из 1 протона (протай единственный нуклид, без нейтронов в ядре), 1 протона и 1 нейтрона и 1 протона и 2 нейтронов. Ядро атома трития называется тритон. Протай и дейтерий — стабильные изотопы. Нормальный изотопный состав природных соединений водорода соответствует в среднем отношению 2Н : 1Н = 1 : 6800. Тритий — единственный радиоактивный изотоп водорода; характеризуется максимальной массой 3,016 а.е.м. Период полураспада трития — 12,34 лет. Тритий — [3-излучатель, реакция распада ядра трития имеет следующий вид:

"!Н —^ Ше + е~ + V .

1 2 е

При этом выделяется 0,0186 МэВ энергии, из них на электрон е~ ((3-частицу) приходится в среднем 5,7 кэВ, а на электронное антинейтрино — оставшаяся часть. Образовавшиеся [3-частицы распространяются в воздухе всего на 6,0 мм и не могут преодолеть даже верхний слой кожи человека.

Распад трития равновесно компенсируется непрерывным синтезом из атмосферного азота при обстреле его нейтронами. Последние возникают при расщеплении атомов атмосферного кислорода и азота космическим излучением. Взаимодействие нейтронов и ядер азота происходит по типу реакций:

l47N + п -> 12С + Т + 4,5 МэВ 14N + п -» 342Не + Т + 11,5 МэВ

Кто и когда первым получил водород, неизвестно. Впервые описан был этот газ Р. Бойлем в 1671 г. Как горючий (воспламеняемый) воздух водород известен довольно давно. Его получали действием кислот на металлы, наблюдали горение и взрывы гремучего газа Т.Б. Парацельс, Р. Бойль, Н. Лемери и другие ученые XVI—XVIII вв. Долгое время водород отождествляли с флогистоном. В частности, великий русский ученый М.В. Ломоносов первым (1745 г.) выдвинул гипотезу о том, что водород — «горючий пар» — представляет собой флогистон. В 1766 г. английский ученый Г. Кавендиш получил водород наиболее удобным способом — действием серной кислоты на цинк, а позже он установил, что при сжигании водорода образуется вода. Последнее открытие нанесло сокрушительный удар по теории флогистона. А.Л. Лавуазье, занимавшийся в 1779 г. исследованием состава воды путем ее синтеза и разложения, назвал водород Hydrogine (гидроген), или Hydrogene (гидрожен), от греческих слов гидор — вода и гайноме — произвожу, рождаю, т.е. рождающий воду.

В русской химической литературе конца XVIII и начала XIX в. встречаются два рода названий водорода: флогистические (горючий газ, горючий воздух, воспламенительный воздух, загораемый воздух) и антифлогистические (водотвор, водотворное существо, водотвор-ный газ, водородный газ, водород). Обе группы слов представляют собой переводы французских названий водорода.

Изотопы водорода были открыты в 30-х годах прошлого столетия и быстро приобрели большое значение в науке и технике. В конце 1931 г. Г.К. Юри, Ф.Дж. Брикведд и Дж.М. Мэрфи исследовали остаток после длительного выпаривания жидкого водорода и обнаружили в нем тяжелый водород с атомной массой 2. Этот изотоп 2Н назвали дейтерием (Deuterium, D), от греч. — другой, второй. За открытие дейтерия Г.К. Юри был удостоен Нобелевской премии в области химии (1934 г.). Тритий открыт английскими учеными Э. Резерфордом, М. Олифантом и П. Хартеком в 1934 г. в воде, подвергнутой длительному электролизу. Сверхтяжелый изотоп водорода 3Н назвали тритием (Tritium, Т), от греч. — третий.

Следует отметить, что в научной литературе часто используется обозначение изотопов водорода разными символами: протий — !Н или Н; дейтерий — 2Н или Э; тритий — 3Н или Т.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >