10 faits intéressants sur le tritium radioactif

Le tritium est l'isotope radioactif de l'hydrogène élémentaire. Il a de nombreuses applications utiles. Voici quelques faits intéressants sur le tritium:

1. Le tritium est également connu sous le nom d'hydrogène-3 et a un symbole d'élément T ou ³H. Le noyau d'un atome de tritium est appelé triton et se compose de trois particules: un proton et deux neutrons. Le mot tritium vient du grec "tritos", qui signifie "troisième". Les deux autres isotopes de l'hydrogène sont le protium (forme la plus courante) et le deutérium.
2. Le tritium a un numéro atomique de 1, comme les autres isotopes de l'hydrogène, mais il a une masse d'environ 3 (3.016).
3. Le tritium se désintègre par émission de particules bêta, avec une demi-vie de 12,3 ans. La désintégration bêta libère 18 keV d'énergie, où le tritium se désintègre en hélium-3 et une particule bêta. Lorsque le neutron se transforme en proton, l'hydrogène se transforme en hélium. Ceci est un exemple de la transmutation naturelle d'un élément en un autre.
4. Ernest Rutherford a été le premier à produire du tritium. Rutherford, Mark Oliphant et Paul Harteck ont ​​préparé du tritium à partir de deutérium en 1934 mais n'ont pas pu l'isoler. Luis Alvarez et Robert Cornog ont réalisé que le tritium était radioactif et ont réussi à isoler l'élément.
5. Des traces de tritium se produisent naturellement sur Terre lorsque les rayons cosmiques interagissent avec l'atmosphère. La majeure partie du tritium disponible est produite par activation neutronique du lithium-6 dans un réacteur nucléaire. Le tritium est également produit par la fission nucléaire de l'uranium 235, de l'uranium 233 et du polonium 239. Aux États-Unis, le tritium est produit dans une installation nucléaire de Savannah, en Géorgie. Lors d'un rapport publié en 1996, seuls 225 kilogrammes de tritium avaient été produits aux États-Unis..
6. Le tritium peut exister sous forme de gaz inodore et incolore, comme l'hydrogène ordinaire, mais l'élément se trouve principalement sous forme liquide dans le cadre de l'eau tritiée ou T₂O, une forme d'eau lourde.
7. Un atome de tritium a la même charge électrique nette +1 que tout autre atome d'hydrogène, mais le tritium se comporte différemment des autres isotopes dans les réactions chimiques car les neutrons produisent une force nucléaire attractive plus forte lorsqu'un autre atome est rapproché. Par conséquent, le tritium est mieux en mesure de fusionner avec des atomes plus légers pour former des atomes plus lourds.
8. L'exposition externe au tritium ou à l'eau tritiée n'est pas très dangereuse car le tritium émet une particule bêta si basse énergie que le rayonnement ne peut pas pénétrer la peau. Cependant, le tritium présente certains risques pour la santé s'il est ingéré, inhalé ou pénètre dans l'organisme par une plaie ouverte ou une injection. La demi-vie biologique varie d'environ 7 à 14 jours, la bioaccumulation de tritium n'est donc pas une préoccupation importante. Parce que les particules bêta sont une forme de rayonnement ionisant, l'effet attendu sur la santé de l'exposition interne au tritium serait un risque élevé de développer un cancer.
9. Le tritium a de nombreuses utilisations, y compris l'éclairage auto-alimenté, en tant que composant dans les armes nucléaires, en tant qu'étiquette radioactive dans les travaux de laboratoire de chimie, en tant que traceur pour les études biologiques et environnementales et pour la fusion nucléaire contrôlée.
10. Des niveaux élevés de tritium ont été rejetés dans l'environnement par les essais d'armes nucléaires dans les années 50 et 60. Avant les tests, on estime que seulement 3 à 4 kilogrammes de tritium étaient présents à la surface de la Terre. Après les tests, les niveaux ont augmenté de 200 à 300%. Une grande partie de ce tritium combiné avec de l'oxygène pour former de l'eau tritiée. Une conséquence intéressante est que l'eau tritiée pourrait être tracée et utilisée comme un outil pour surveiller le cycle hydrologique et cartographier les courants océaniques.

Sources

Jenkins, William J. et al, 1996: "Les traceurs transitoires suivent les signaux du climat océanique" Oceanus, Woods Hole Oceanographic Institution.

Zerriffi, Hisham (janvier 1996). "Tritium: les effets environnementaux, sanitaires, budgétaires et stratégiques de la décision du ministère de l'Énergie de produire du tritium". Institut de recherche sur l'énergie et l'environnement.