氢-3

编辑:醋栗网互动百科 时间:2019-12-15 05:53:25
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氢-3,又称,核素符号3H或T,半衰期为12.32a,来源分为天然来源和人工来源。在环境监测中,3H的(活度浓度)监测一般仅考虑氚化水(HTO)形态的3H活度浓度。
中文名
氢-3或氚
外文名
Tritium
核素符号
3H或T

氢-3名称及毒性分组

(1)中文名称:氢-3或氚
(2)英文名称:Tritium
(3)核素符号:3H或T
(4)原子序数:1
(5)原子质量数:3.016
(6)毒性分组:低毒组
(7)半衰期:12.32a

氢-3主要来源

(1)天然来源。①大气上层宇宙射线生成的中子轰击氮原子,发生14N(n,3H)12C核反应产生;②中子与自然界中6Li发生6Li(n,α)3H核反应产生。
(2)人工来源。①大气层核试验;②核反应堆产生:如反应堆中子辐照6Li制备3H,其核反应为6Li(n,α)3H;或从重水反应堆的重水中提取由2H(n,γ)3H核反应产生的氚;③乏燃料后处理厂;④加速器制备3H,如用氘核轰出氘靶,通过2H(d,p)3H核反应产生氚;⑤热核武器试验产生,其产量远远超过了天然氚量。

氢-3监测方法

在辐射环境监测中,特别是在核电站周围的辐射环境监测中,需监测3H活度浓度的介质包括水、空气和生物样品,在某些场合有时也需要监测土壤介质中的3H活度浓度。在环境监测中,3H的(活度浓度)监测一般仅考虑氚化水(HTO)形态的3H活度浓度。
(1)水中3H的分析。水样有两类:一类是环境水,另一类是核设施的排放水。环境保护部门监测环境水氚浓度,均采用现行的国家标准《水中氚的分析方法》(GB12375—90),该标准规定了分析水中氚的方法,即在含氚水样中加入高锰酸钾进行常压蒸馏,碱式电解浓缩,二氧化碳中和,真空冷凝蒸馏。然后将一定量的蒸馏液与一定量的闪烁液混合,用低本底液体闪烁谱仪测量样品的活度。适用于测量环境水(江、河、湖水和井水等)中的氚,探测下限为0.5Bq/L,详细步骤参见《水中氚的分析方法》(GB12375—90)。
(2)空气中3H的分析。环境空气中3H主要是以氚化水(HTO)形态存在,也有少量以气态T2、HT、CH3T存在。由于HTO对人体可能造成的危害较T2、HT、CH3T等含氚气体对人体造成的危害大。因此,辐射环境监测中,特别是在核电站周围环境辐射监测中,对空气中氚化水浓度的分析是重要的监测项目。
HTO样品的采集方法有多种,常用的有干燥剂吸附法、冷冻法、鼓泡法和除湿器采样法等。其中,除湿器采样法及其结果计算可参见《电离辐射环境监测与评价》。
(3)生物中3H的分析。生物中总3H是由组织自由水3H(TFWT)与有机结合3H(OBT)组成的。分析组织自由水3H和有机结合3H,二者相加就可得出其总3H量。也可直接分析总3H。组织自由水3H的分析比较简单、有机结合水3H和总3H的分析比较复杂,需要有一套燃烧与氧化装置,这三种3H的分析均可参见《电离辐射环境监测与评价》。
(4)土壤中3H的分析。土壤中的3H,一部分存在于其有机物中,一部分存在于其自由水中。为分析土壤中自由水中的3H活度浓度,可先用真空冷冻干燥法或溶剂共沸蒸馏法提取土壤中的自由水,然后按水中3H的分析方法进行3H分析。为分析土壤中有机物所含的3H,可先将土壤加热使有机物燃烧、氧化得到水,而后按水中3H的分析方法分析3H。
(5)人体内污染监测方法。尿样品处理,液体闪烁计数器测量,典型探测限100Bq/L。

氢-3用途

(1)用于制造热核武器。
(2)参与受控热核反应,成为一种主要的新能源。
(3)利用氚的低能β射线制备低能放射源,用于超薄材料厚度的测定。
(4)利用氚的辐射能制作原子电池、荧光物质、静电消除器和火灾报警器。
(5)放射性示踪剂,用于国防工业、化学、农业、生物学、医学、环境科学、水文地质以及考古学领域。[1] 
参考资料
  • 1.    环境保护部.国家污染物环境健康风险名录——物理分册.北京:中国环境科学出版社,2012
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中国环境科学学会