3.11.1 氚的辐射和化学特性
氢有3种同位素，即氢（又称氕，hydrogen，1 H或H）、氘（deuterium，2 H或D）和氚（3 H或T）。氚是氢的放射性同位素，又称超重氢，质量数为3，原子核中含有一个质子和两个中子。
氚的物理半衰期为12.33年，发射β粒子后衰变为稳定性元素3 He。氚的β粒子的平均能量是5.7 ke V，最大能量为18.6 keV，在空气中平均射程为0.56μm。
核素氚易转化为氚水（tritium oxide，HTO或T 2 O）。在空气中，氚气是通过氧化反应和同位素交换反应生成氚水的。同位素交换反应通常比氧化反应速率快。氚气转化为氚水反应速率随氚浓度增加而增加。在氢弹（hydrogen bomb）爆炸过程中产生的氚，几乎完全转化为氚水。
氚的化学性质与氢相似。但是由于氚的质量数是氢的3倍，因此氚所参与的化学反应的反应常数与氢不同。从化学键能上看，C—3 H共价键比C—1 H共价键稳定，因此与C—1 H有关的生化反应可因氚取代了氢而发生改变。这称为同位素质量效应。但是只有在大部分氢原子被氚取代后，才会出现这种后果。机体内，在达到同位素质量效应所需要的比活度之前，就已经出现了辐射损伤效应。
1 g氚的活度为360 TBq，1 g纯氚水的活度为110 TBq。当1018个氢同位素混合原子中含有1个氚原子时，称为1个氚单位（tritium unit，TU）。1个氚单位水的浓度为0.12 Bq/L。我国地面水中的氚，沿海地区为几十个氚单位，内陆地区则为几百个氚单位。
在放射性核素中，氚的β粒子能量是最低的，相当于14 C的β粒子能量的1/8，32 P的β粒子能量的1/100。因此，用放射自显影方法观察物质在细胞或亚细胞水平的定位时，用氚标记的化合物具有最高的分辨率。(https://www.daowen.com)
根据生物学特性，具有放射毒理学意义的氚化合物大致可分成5类：①氧化物，其中主要是氚水；②氚气，其中主要是HT或T2；③难溶性氚化合物，如金属化合物（Ti T，Zr T）和含氚的发光涂料等；④可溶性氚的有机化合物，主要是生物物质；⑤氚标记的核酸前身物化合物，如3 H-Td R等。最后一种在机体内具有特殊的代谢特性，因而与前4种氚化合物不同。
环境中氚主要来源于天然生成和人工制造。天然氚主要是由宇宙射线与大气中氮、氧作用而产生的，年产量约为7.4×1010 MBq。目前全球累积贮量约为1.3×1012 MBq。小部分天然氚来自太阳系和其他星球。生成的氚约90%存在于水圈，约10%在平流层内，仅有0.1%在对流层中。天然氚99%转化为氚水，并参与自然界的水循环。海洋表层水中氚的浓度约为0.1 Bq/L，淡水中氚的浓度高于海水，平均约为0.4 Bq/L。
人工氚主要来源于核爆炸（尤其是氢弹试验）和核反应堆。截至1982年，全世界核爆炸试验所产生的氚累积量已达到3.7×1013 MBq。大气层核爆炸所产生的氚，大部分注入同温层，在若干年内，逐渐与对流层混合，氧化为氚水并随雨、雪降到地球表面。地下核爆炸时，岩石中的锂俘获中子可形成氚。
核反应堆的氚来源于核燃料的三元裂变，以及氘、硼和锂等轻元素的中子活化。尤其是在以重水作为慢化剂的反应堆中，氘俘获中子可产生大量的氚。
此外，加速器使用的氚靶也释放氚，氚在工业中也有应用，如用氚制造发光涂料等。在生物医学研究领域中，氚标记化合物应用极为广泛。这些都有可能对环境造成一定程度的污染。
核素氚释放到环境中后，经氧化反应和同位素交换反应转化为氚水，并加入自然界的水循环中。因此，大气、江河湖海、土壤、植物和动物体内都存在着氚。氚水中的氚又能结合到植物和动物的有机分子中去，形成氚的化合物，称为有机结合氚（organically boundtritium，OBT）。环境中的氚可通过物理、化学交换和生物转化等方式在自然界中循环。环境中的无机和有机结合氚可通过呼吸道和各种食物链进入人体。研究资料表明，陆生动物体内有机结合氚的20%来自饮水，55%来自土壤中的水（通过植物食料），20%来自空气中的氚水。人体内有机结合氚1/3来自动物性食物，2/3来自植物性食物。因此，研究环境中氚的迁移规律，对于了解氚的毒性及其对人类健康的危害是极为重要的。