Tritium - Définition et Explications

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Introduction

Tritium (Hydrogène 3)
Hydrogen-3.png
Général
Nom, Symbole tritium, triton, 3H
Neutrons 2
Protons 1
Données Physiques
Présence naturelle trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...)
Demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour...) 12,32 ans ± 0,02 ans
Produit de désintégration hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il...) 3
Masse atomique (La masse atomique (ou masse molaire atomique) d'un isotope d'un élément chimique est la masse...) 3,016049200 uma u
Spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque...) 1/2+
Excès d'énergie 14 949,794 ± 0,001 keV
Énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) de liaison 8 481,821 ± 0,004 keV
Désintégration Énergie (MeV)
Désintégration bêta 0,018590

Le tritium (T ou 3H) est - comme le deutérium (Le deutérium (symbole 2H ou D) est un isotope naturel de l'hydrogène. Il possède 1 proton et 1...) - l'un des isotopes de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.). Il possède 1 proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire...) et 2 neutrons. Il a été mis en évidence en 1934, par Ernest Rutherford (Sir Ernest Rutherford (30 août 1871 à Brightwater, Nouvelle-Zélande -...), dans la réaction nucléaire (Une réaction nucléaire est une transformation d'un ou plusieurs noyaux atomiques, elle se...) D+D->T+p.

A la différence du deutérium, cet élément est radioactif. Il émet un rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) bêta (β-) (de faible énergie) en se transformant en hélium 3 (3He).

Sa période ou demi-vie est de 12,32 ans.

Son activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) spécifique (ou activité massique) est de 3,59×1014 Bq/g (soit 1 g = 359 TBq).

Propriétés

Tubes radioluminescents : Des tubes de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) dont la face interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...) est recouverte de phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et...) et contenant du tritium gazeux brillent dans le noir (le tube ici photographié brillaient depuis 1 an et demi). Le rayonnement bêta, de faible énergie (dit « mou »), est bloqué par le plastique ou le verre.

Propriétés physiques

Le tritium a une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) atomique de 3,0160492. Il est gazeux (HT ou T) dans les conditions normales de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...)

La légère différence massique d'une même molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) selon qu'elle contienne des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) d'hydrogène ou de tritium explique des différences de comportements, en particulier concernant l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) tritiée lors des processus naturels de changement de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) (évaporation, condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui...), cristallisation..) source d'un faible enrichissement en tritium de la phase condensée par rapport à l’hydrogène (plus léger).

Comme l'hydrogène, le tritium gazeux est difficile à stocker à température ambiante.

Propriétés chimiques

En s'oxydant en présence d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...), même en milieu sec il produit de l'eau tritiée (HTO ou TO), s'il y a une source de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) ou une étincelle. (Oxydation, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) comme l'isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique...) léger H) ; environ 1 % du tritium est converti en 1 heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...), et d'autant plus vite que le milieu sera humide.[réf. souhaitée]

Radioactivité (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur...)

La demi-vie du tritium est de 12,32 ans.

Il se transforme en hélium 3 par la réaction :

{}^3_1\hbox{H}\to{}^3_2\hbox{He}^++\hbox{e}^-+\overline{\nu}_{\hbox{e}}

La réaction dégage une énergie maximale (Emax) de 18,6 keV et moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) (Emoy) de 5,7 keV ; l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge...) emportant en moyenne une énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...) de 5,7 keV, le reste étant emporté par un antineutrino électronique (pratiquement indétectable). Son énergie particulièrement faible le rend difficile à détecter autrement que par scintigraphie.

La radioactivité β de faible énergie fait que les électrons émis sont rapidement arrêtés dans l'eau et dans les tissus biologiques, après avoir parcouru seulement 6 μm tout au plus (et en moyenne environ 0,56 μm). Un rayonnement externe est donc rapidement arrêté par la simple surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) « morte » de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le...) humaine. Cependant, contrairement à leur rayonnement, la plupart des molécules tritiées (HTO ou OBT) sont facilement absorbées à travers la peau, des membranes ou tissus biologiques de tous les êtres vivants.

Sa radioactivité ne le rend donc dangereux que s'il est inhalé ou ingéré et a priori uniquement dans les cellules vivantes qu'il aura pénétré.

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