4.3.6　氚化学

氚（tritium，T）是元素周期表中1号元素氢的同位素，氚是纯β放射体，半衰期为12.33年，β射线的平均能量为5.72 keV，最大能量仅为18.59 keV，在水中的最大射程为6μm，平均射程为0.68μm。

（1）氚的来源及危害

氚来源于天然和人工两种途径。宇宙射线中大于4.4 Me V的中子轰击大气中氮而发生14 N（n，T）12 C核反应，氚在地球大气表面的平均年生成率约为7.2×1016 Bq。人工氚主要来源于大气层核爆炸，核动力堆和乏燃料后处理厂也向环境排出一部分氚。目前，热核武器试验产生的氚量远远超过了天然氚量。少量氚可通过回旋加速器制备，如通过2 H（d，p）3 H核反应产生氚。大量的氚则主要通过反应堆辐照6 Li来制备，其核反应为6 Li（n，α）3 H。

氚属于低毒性组放射性核素。自然界中的氚，最终将以氚水（HTO和T2 O）-氚水蒸气（99%以上）形式存在。人体吸收HTO的能力比氚气（HT）大4个数量级。氚水的危害比氚气和有机氚要大。

（2）氚的性质(https://www.daowen.com)

氚与氢的相对原子量差别较大，因而同位素效应十分明显。氚水的蒸气压稍低于同一温度下的普通水，其沸点则稍高于普通水，并按H 2 O（100.00℃）、HTO（100.76℃）和T2 O（101.51℃）的顺序递增，此性质可用于精馏法分离、浓集氚。

通常，与氚直接相连的键（如C—T键、H—T键和O—T键）要比氢的相应键稳定，此性质可用于电解法浓集氚水。氚的β射线对氚的许多化学反应起着催化作用。氚可与氢气、水和其他含氢化合物中的氢发生同位素交换反应，金属催化剂（如Pt、Pd）对氚与氢的同位素交换反应有催化作用。

氚水易被硅胶、活性氧化铝和分子筛等吸附剂吸附，其吸附最大容量随温度的升高而下降，其中温度对分子筛吸附氚水的影响较小。此性质用于空气中氚化水蒸气的吸附。

（3）氚的测定

氚的β粒子能量很低，测定氚的有效方法一般为采用液体闪烁计数法测量氚水。此外，利用氚的β粒子射程短、电离作用较大的特点，还可采用放射自显影法来确定氚在生物体中的位置和数量。