Trítio: Estrutura, Propriedades e Usos - Ciência - 2023

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o trítio é o nome que se deu a um dos isótopos do elemento químico hidrogênio, cujo símbolo geralmente é T ou 3H, embora também seja chamado de hidrogênio-3. Isso é amplamente utilizado em um grande número de aplicações, especialmente no campo nuclear.

Da mesma forma, na década de 1930 este isótopo originou-se pela primeira vez, a partir do bombardeio com partículas de alta energia (chamadas deuterons) de outro isótopo do mesmo elemento chamado deutério, graças aos cientistas P. Harteck, ML Oliphant e E. Rutherford .

Esses pesquisadores não conseguiram isolar o trítio, apesar de seus testes, que produziram resultados concretos nas mãos de Cornog e Álvarez, que por sua vez descobriram as qualidades radioativas dessa substância.

Neste planeta, a produção de trítio é extremamente rara na natureza, originando-se apenas em proporções tão pequenas que são consideradas vestígios das interações atmosféricas com a radiação cósmica.


Estrutura

Ao falar sobre a estrutura do trítio, a primeira coisa a se notar é seu núcleo, que tem dois nêutrons e um único próton, o que lhe dá uma massa três vezes maior que a do hidrogênio comum.

Este isótopo possui propriedades físicas e químicas que o distinguem de outras espécies isotópicas derivadas do hidrogênio, apesar de suas semelhanças estruturais.

Além de ter peso ou massa atômica em torno de 3 g, essa substância apresenta radioatividade, cujas características cinéticas apresentam meia-vida de aproximadamente 12,3 anos.

A imagem superior compara as estruturas dos três isótopos conhecidos de hidrogênio, chamados protium (a espécie mais abundante), deutério e trítio.

As características estruturais do trítio permitem que ele coexista com o hidrogênio e o deutério na água proveniente da natureza, cuja produção se deve possivelmente à interação que ocorre entre a radiação cósmica e o nitrogênio de origem atmosférica.


Nesse sentido, na água de origem natural esta substância está presente na proporção de 10-18 em relação ao hidrogênio comum; isto é, uma pequena abundância que só pode ser reconhecida como vestígios.

Alguns fatos sobre o trítio

Várias maneiras de produzir trítio têm sido investigadas e utilizadas devido ao seu alto interesse científico em suas propriedades radioativas e de eficiência energética.

Assim, a seguinte equação mostra a reação geral pela qual esse isótopo é produzido, a partir do bombardeio de átomos de deutério com deuterons de alta energia:

D + D → T + H

Da mesma forma, pode ser realizada como reação exotérmica ou endotérmica por meio de um processo denominado ativação nêutron de certos elementos (como lítio ou boro), e dependendo do elemento que está sendo tratado.

Além desses métodos, o trítio raramente pode ser obtido a partir da fissão nuclear, que consiste na divisão do núcleo de um átomo considerado pesado (no caso, isótopos de urânio ou plutônio) para obter dois ou mais núcleos de menores tamanho, produzindo enormes quantidades de energia.


Nesse caso, a obtenção do trítio ocorre como subproduto ou subproduto, mas não é a finalidade desse mecanismo.

Com exceção do processo descrito anteriormente, todos esses processos de produção dessa espécie isotópica são realizados em reatores nucleares, nos quais as condições de cada reação são controladas.

Propriedades

- Produz uma grande quantidade de energia quando se origina do deutério.

- Possui propriedades radioativas, o que continua a despertar o interesse científico na pesquisa em fusão nuclear.

- Este isótopo é representado em sua forma molecular como T2 ou 3H2, cujo peso molecular é de cerca de 6 g.

- Semelhante ao protium e ao deutério, esta substância tem dificuldade de ser confinada.

- Quando esta espécie se combina com o oxigênio, um óxido (representado como T2O) que está na fase líquida e é comumente conhecida como água superpesada.

- É capaz de se fundir com outras espécies leves mais facilmente do que o hidrogênio comum.

- Apresenta perigo para o meio ambiente se for utilizado de forma massiva, principalmente em reações de processos de fusão.

- Pode formar com o oxigênio outra substância conhecida como água semi-superpesada (representada como HTO), que também é radioativa.

- É considerado um gerador de partículas de baixa energia, conhecidas como radiação beta.

- Quando há casos de consumo de água tritiada, observa-se que sua meia-vida no organismo permanece na faixa de 2,4 a 18 dias, sendo posteriormente excretada.

Formulários

Dentre as aplicações do trítio, destacam-se os processos relacionados às reações do tipo nuclear. Abaixo está uma lista de seus usos mais importantes:

- Na área da radioluminescência, o trítio é utilizado para a produção de instrumentos que permitem a iluminação, principalmente à noite, em diversos aparelhos de uso comercial como relógios, facas, armas de fogo, entre outros, por meio de alimentação automática.

- No campo da química nuclear, reações desse tipo são utilizadas como fonte de energia na fabricação de armas nucleares e termonucleares, além de serem utilizadas em combinação com o deutério para processos controlados de fusão nuclear.

- Na área de química analítica, este isótopo pode ser utilizado no processo de marcação radioativa, onde o trítio é colocado em uma espécie ou molécula específica e - pode ser seguido para os estudos que se deseja realizar.

- No caso do ambiente biológico, o trítio é utilizado como traçador transiente em processos oceânicos, o que permite investigar a evolução dos oceanos da Terra nos domínios físico, químico e até biológico.

- Entre outras aplicações, esta espécie tem sido utilizada na fabricação de uma bateria atômica para a produção de energia elétrica.

Referências

  1. Britannica, E. (s.f.). Trítio. Recuperado da britannica.com
  2. PubChem. (s.f.). Tritium. Obtido em pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (s.f.). Deutério. Recuperado de en.wikipedia.org
  4. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
  5. Vasaru, G. (1993). Separação de isótopos de trítio. Obtido em books.google.co.ve