O que é Trítio – Definição

O trítio é o único radioisótopo de hidrogênio que ocorre naturalmente. O trítio também é um subproduto da produção de eletricidade por usinas nucleares. Dosimetria de Radiação

Trítio

O trítio  é o único radioisótopo de hidrogênio que ocorre naturalmente . Seu número atômico é naturalmente 1, o que significa que há 1 próton e 1 elétron na estrutura atômica. Ao contrário do núcleo de hidrogênio e núcleo de deutério, o trítio possui nêutrons no núcleo. O trítio ocorre naturalmente, mas é extremamente raro . O trítio é produzido na atmosfera quando os raios cósmicos colidem com as moléculas de ar. O trítio também é um subproduto da produção de eletricidade por usinas nucleares . O nome desse isótopo é formado a partir da palavra grega τρίτος ( trítos ), que significa “terceiro”.

Decaimento do Trítio

O trítio é um isótopo radioativo, mas emite uma forma muito fraca de radiação, uma partícula beta de baixa energia que é semelhante a um elétron. É um emissor beta puro (ou seja, emissor beta sem uma radiação gama que o acompanha ). A energia cinética do elétron varia, com uma média de 5,7 keV, enquanto a energia restante é transportada pelo antineutrino do elétron quase indetectável . Uma energia tão baixa de elétrons causa que o elétron não pode penetrar na pele ou nem mesmo viaja muito longe no ar. As partículas beta do trítio podem penetrar apenas cerca de 6,0 mm de ar.

O trítio decai por via beta negativa em hélio-3 com meia-vida de 12,3 anos .

Decaimento do Trítio

3 H

Trítio em reatores nucleares

Seção transversal da reação 10B (n, 2alfa) T.
Seção transversal da reação 10B (n, 2alfa) T.

O trítio é um subproduto dos reatores nucleares . A fonte mais importante (devido à liberação de água tritiada) de trítio em usinas nucleares deriva do ácido bórico , que é comumente usado como calço químico para compensar um excesso de reatividade inicial. As principais reações nas quais o trítio é gerado a partir do boro estão abaixo:

10B (n, T + 2 * alfa)

Essa reação de limiar de nêutrons rápidos com um isótopo 10 B é a principal maneira de gerar trítio radioativo no circuito primário de todos os PWRs . 10 B  é a principal fonte de trítio radioativo no circuito primário de todos os PWRs (que usam ácido bórico como calço químico ). Reação nuclear diretaObserve que essa reação ocorre muito raramente em comparação com a reação mais comum  (n, alfa)  do isótopo 10 B com nêutrons térmicos .

Há mais reações com nêutrons, que raramente podem levar à formação de trítio radioativo, por exemplo:

10B (n, alfa) 7Li + 7Li (n, n + alfa)  reação do limiar de 3H (~ 3 MeV).

Boro 10. Comparação da seção transversal total e da seção transversal para reações (n, alfa).
Fonte: JANIS (Software de Informação de Dados Nucleares baseado em Java); Biblioteca de Dados Nucleares JEFF-3.1.1 [/ caption

Boro 10 . Comparação da seção transversal total e da seção transversal para reações (n, alfa).Fonte: JANIS (Software de Informação de Dados Nucleares baseado em Java); Biblioteca de Dados Nucleares JEFF-3.1.1

O trítio também é um produto de fissão (fissão ternária) da divisão de materiais fissionáveis . De fato, a fissão provavelmente produz mais trítio do que todas as outras fontes nos reatores de água leve . Sua produção (rendimento) é de cerca de um átomo por cada 10.000 fissões. Por outro lado, apenas uma fração muito pequena do trítio do produto de fissão difunde-se da matriz de combustível e do revestimento de combustível no refrigerante primário.O trítio também é produzido em reação com 6 Li.

6Li (n, α) 3H

Esta é uma reação que permite a detecção de nêutrons, mas em alguns casos, o LiOH é adicionado para controlar o pH do líquido de arrefecimento primário em alguns LWR. A seção transversal da reação para nêutrons térmicos é σ = 925 celeiros e o lítio natural tem abundância de 6 Li 7,4%.

O trítio ocorre em usinas nucleares na forma de água tritiada. A água tritiada é como a água normal, mas é muito fracamente radioativa. Portanto, a dose não representa um risco para a saúde humana. As liberações de água tritiada são monitoradas de perto pelos operadores da planta e supervisores estaduais.

Referência: Fontes Jacobs DG de trítio e seu comportamento na liberação para o meio ambiente. Comissão de Energia Atômica dos EUA, 1968.

Trítio na natureza

O trítio é produzido na atmosfera quando os raios cósmicos colidem com as moléculas de ar. Na reação mais importante para a produção natural, um nêutron rápido (que deve ter energia superior a 4,0 MeV) interage com o nitrogênio atmosférico:

Em todo o mundo, a produção de trítio a partir de fontes naturais é de 148 petabecquerels por ano. Como resultado, a água tritiada produzida participa do ciclo da água.

  • cerca de 400 Bq / m 3 em água continental
  • cerca de 100 Bq / m 3 nos oceanos

O trítio representa um risco para a saúde como resultado da exposição interna somente após ingestão de água potável ou comida, inalação ou absorção pela pele. O trítio tomado no corpo é distribuído uniformemente entre todos os tecidos moles. Uma dose média anual da ingestão natural de trítio é de 0,01 μSv .

No caso de ingestão ou inalação artificial de trítio, um intervalo biológico de trítio é de 10 dias para o HTO e 40 dias para o OBT (trítio ligado organicamente) formado a partir do HTO no corpo de adultos. Também foi demonstrado que o intervalo biológico do HTO depende fortemente de muitas variáveis ​​e varia de cerca de 4 a 18 dias. Durante os meses mais quentes, a meia-vida média é menor, o que é atribuído ao aumento da ingestão de água. Além disso, beber grandes quantidades de álcool reduzirá a meia-vida biológica da água no corpo.

Veja também: Trítio na natureza

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: [email protected] ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.