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Piscina de combustible nuclear gastado

Tritio

Tritio

El tritio es un isótopo radiactivo del hidrógeno cuyo núcleo consiste en un protón y dos neutrones. La aplicación más importante del tritio es su utilización como combustible nuclear para la obtención de energía mediante la fusión nuclear.

Se suele designar mediante el símbolo T, aunque sistemáticamente se le debe simbolizar como 3H. Fue descubierto el 1934 por Rutherford, Oliphant y Harteck en el estudio del bombardeo del deuterio con deuterones.

El tritio se genera en la atmósfera en proporción de un átomo por cada 1017 de hidrógeno, y se forma continuamente a la atmósfera superior en reacciones nucleares inducidas por rayos cósmicos. Este isótopo se puede obtener industrialmente por bombardeo de litio con neutrones de baja energía.

El tritio presenta una vida media de 12,4 años y emite radiación β de muy baja energía (0,018 MeV), totalmente libre de radiación γ, por lo que no presenta prácticamente radiotoxicidad. En cuanto a las propiedades químicas, el tritio constituye la excepción a la regla general de que los isótopos radiactivos de un elemento se comportan análogamente a sus formas no radiactivas, debido a la gran diferencia de masa que presenta respecto al hidrógeno. Sin embargo, al encontrarse incorporado a moléculas pesadas, esta diferencia se convierte en insignificante, de tal manera que es extensamente utilizado en el marcaje de moléculas. Actúa adecuadamente como trazador, especialmente cuando sustituye hidrógenos no lábiles.

Aparte de ser utilizado para la obtención de energía mediante la fusión nuclear, también se utiliza, en menor extensión, para la preparación de pinturas luminosas, aparte la ya mencionada como trazador.

Peligro de radiación del Tritio

El tritio es un isótopo de hidrógeno, que le permite unirse fácilmente a los radicales hidroxilo, formando agua tritiada ( H T O ) y átomos de carbono.

El tritio tiene una vida media (12,32 ± 0,02) años. En la reacción de descomposición del tritio se liberan 18.59 keV de energía, de los cuales 5.7 keV caen en el electrón (partícula beta) en promedio, y el resto en el electrón antineutrino. Las partículas beta formadas se propagan en el aire solo 6,0 mm y ni siquiera pueden superar la capa superior de la piel humana.

Debido a la baja energía de descomposición del tritio, los electrones emitidos se pueden detener fácilmente incluso por las barreras más simples, como la ropa o los guantes quirúrgicos de goma. Sin embargo, este isótopo presenta un peligro de radiación cuando se inhala, se absorbe con los alimentos y se absorbe a través de la piel. La acción de beber de beber agua contaminada con tritio una sola vez no conduce a una acumulación de tritio en el cuerpo a largo plazo, ya que su vida media es de 7 a 14 días.

Usos del Tritio

El tritio se puede utilizar en diferentes aplicaciones con diferentes objetivos:

  • Iluminación autoalimentada
  • Armas nucleares
  • Fusión nuclear controlada
  • Química analítica
  • Fuente de energía eléctrica

Iluminación autoalimentada

Las partículas beta emitidas por la desintegración radiactiva de pequeñas cantidades de tritio hacen que brillen sustancias químicas llamadas fósforos. Esta radioluminiscencia se usa en dispositivos de iluminación autoalimentados llamados betalights, que se usan para la iluminación nocturna de miras de armas de fuego, relojes, señales de salida, luces de mapa, brújulas de navegación, cuchillos y una variedad de otros dispositivos.

Armas nucleares

El tritio es un componente importante en las armas nucleares. Se utiliza para mejorar la eficiencia y el rendimiento de las bombas de fisión nuclear y las etapas de fisión de las bombas de hidrógeno en un proceso conocido como refuerzo, así como en iniciadores de neutrones externos para tales armas.

Fusión nuclear controlada

El tritio es un combustible importante para la fusión nuclear controlada en los diseños de reactores nucleares de fusión por confinamiento magnético y por inercia. El reactor de fusión experimental ITER y la Instalación Nacional de Encendido (NIF) utilizarán combustible de deuterio-tritio. La reacción de deuterio-tritio es favorable ya que tiene la sección transversal de fusión más grande y alcanza esta sección transversal máxima con la energía más baja de cualquier combustible de fusión potencial.

Química analítica

El tritio a veces se usa como radiomarcador. Tiene la ventaja de que casi todos los productos químicos orgánicos contienen hidrógeno, por lo que es fácil encontrar un lugar para colocar tritio en la molécula bajo investigación. Tiene la desventaja de producir una señal relativamente débil.

Fuente de energía eléctrica

Finalmente, cabe mencionar el tritio como fuente de energía eléctrica. El tritio se puede usar en un dispositivo betavoltaico para crear una batería atómica para generar electricidad.

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Referencias

Última revisión: 23 de octubre de 2019