Apa de tritiu (apa supergrea) - apa , in moleculele careia atomii de protiu ( hidrogen usor) sunt inlocuiti cu atomi de tritiu (un izotop radioactiv greu de hidrogen). În forma sa pură, se numește oxid de tritiu (T 2 O sau 3 H 2 O) sau apă supergrea.
Apa cu tritiu este radiotoxică. Precipitații naturale: ploaia și zăpada conțin apă cu tritiu ca urmare a producției naturale de tritiu pe Pământ prin acțiunea razelor cosmice asupra nucleelor de azot și oxigen din atmosfera superioară . Modificările izotopice ale apei, inclusiv apa cu tritiu, sunt implicate în ciclul apei atmosferice. Producția naturală de tritiu sub formă de apă cu tritiu este în echilibru cu degradarea sa și nu depășește 7 kg pentru întregul glob. Componenta naturală este completată de centrale electrice, a căror contribuție la producerea de tritiu în atmosferă este de ~1/7 din cea naturală, adică. 1 kg. În a doua jumătate a secolului al XX-lea, cantitatea de tritiu din natură sub formă de apă cu tritiu a crescut la sute de kilograme din cauza testării intensive a armelor termonucleare (o explozie a unei bombe cu hidrogen de un megaton adaugă ~ 2 kg de tritiu conținut). în apă cu tritiu pentru mediu). După interzicerea testării, conținutul de tritiu din atmosfera pământului (sub formă de apă cu tritiu) a scăzut la ~ două zeci de kilograme [1] .
Apa cu tritiu este un lichid incolor [2] .
T 2 O (apa cu tritiu) este aproape ca proprietăți fizice de apa D 2 O ( deuteriu ) și H 2 O ( protium ), cu toate acestea, constantele fizice se schimbă ușor odată cu creșterea masei moleculelor izotopice [3] .
Pentru T 2 O, punctul de topire este de 277,64 K ( +4,49 °C ) [3] [4] , punctul de fierbere este de +101,52 °C , [3] densitatea este de 1,21459 g/cm³ [5] .
Densitatea lui T 2 O este mult mai mare decât densitatea H 2 O. [3] T 2 O este, de asemenea, mai vâscos decât D 2 O. T 2 O este miscibil la nesfârșit cu H 2 O și D 2 O . Puterea de dizolvare a apei cu tritiu este mai mică decât cea a H 2 O și D 2 O [2] .
Odată cu înlocuirea unui atom de hidrogen cu deuteriu și tritiu, punctele de topire și de fierbere cresc [1] [6] . Separarea diferitelor tipuri de apă izotopică se bazează pe această proprietate.
Punct de topire, °CH20 ( 0,00 ) D20 ( 3,82) T20 (4,49).
Punct de fierbere, ° CH2O (99,974) D2O ( 101,42) T2O ( ~ 101,6).
Activitatea specifică a apei supergrele T 2 O, care conține 98% T 2, este foarte mare și se ridică la 2650 Ci /g, deci este rar utilizată. Odată cu scăderea cantității de tritiu din apă, activitatea sa specifică scade [3] .
Din punct de vedere al proprietăților chimice, apa cu tritiu nu diferă de H 2 O și D 2 O, dar toate reacțiile decurg mai lent [2] .
Orice substanță chimică dizolvată în apă cu tritiu, ca ea, va fi supusă radiolizei [3] .
La obținerea tritiului concentrat, trebuie să se țină cont de radioactivitatea acestuia, prin urmare, nici apa cu tritiu și nici hidrogen sulfurat care conține tritiu nu este folosită ca materie primă datorită radiolizei. [unu]
Datorită propriei radioactivități, T 2 O are o corozivitate ridicată - în timpul descompunerii beta spontane a tritiului în 3 He , se eliberează oxigen atomic [3] .
Apa cu tritiu, care participă la metabolism aproape în același mod ca apa obișnuită, are o radiotoxicitate ridicată .
Apa cu tritiu este produsă în mod natural în atmosferă și, de asemenea, ca produs secundar în centralele nucleare. Prin urmare, sarcina este inversă sarcinii de obținere a apei cu tritiu, sarcina este de a o utiliza, deoarece oxidul de tritiu T 2 O se obține prin oxidarea tritiului la temperatură obișnuită, fără catalizator, din cauza dezintegrarii beta ( descompunere β ) [3] ] .
În condiții de laborator, apa cu tritiu se obține prin trecerea tritiului gazos peste CuO fierbinte [2] .
Schimbul izotopic de T 2 O cu H 2 O și D 2 O duce la formarea diferitelor modificări izotopice ale apei cu tritiu
Apa cu tritiu (HTO) este conținută în urme în apa obișnuită, dar distribuția sa este neuniformă. Conform izotopilor stabili de oxigen 16 O, 17 O și 18 O, există și varietăți izotopice de apă cu tritiu.
Soiurile de apă cu tritiu HTO, DTO și T 2 O sunt utilizate ca indicatori radioactivi ai impermeabilității la umiditate a unei substanțe.
Apa cu tritiu este, de asemenea, utilizată ca compus etichetat pentru studiile metabolismului apei. În plus, apa cu tritiu este folosită ca materie primă pentru sinteza altor derivați de tritiu și pentru schimbul izotopic de atomi de hidrogen [7] .
Vaporii de apă tritiată deja la temperatura camerei prin schimbul izotop de hidrogen intră instantaneu în corpul uman, astfel încât tritiul sub formă de apă tritiată este de 10.000 de ori mai toxic decât sub formă de hidrogen molecular [1] .
Este necesar să se țină cont de modalitățile prin care apa cu tritiu pătrunde în corpul uman: căile respiratorii, alimente, apă, piele. Creșterea aportului de lichide ajută la reducerea expunerii interne [3] .
O atenție sporită trebuie acordată protecției împotriva pătrunderii apei cu tritiu în corpul uman [3] .