氫-3

氫-3，又稱氚，核素符號³H或T，半衰期為12.32a，來源分為天然來源和人工來源。在環境監測中，³H的（活度濃度）監測一般僅考慮氚化水（HTO）形態的³H活度濃度。

基本介紹

• 中文名：氫-3或氚
• 外文名：Tritium
• 核素符號：3H或T

名稱及毒性分組

（1）中文名稱：氫-3或氚

（2）英文名稱：Tritium

（3）核素符號：³H或T

（4）原子序數：1

（5）原子質量數：3.016

（6）毒性分組：低毒組

（7）半衰期：12.32a

主要來源

（1）天然來源。①大氣上層宇宙射線生成的中子轟擊氮原子，發生¹⁴N（n，³H）¹²C核反應產生；②中子與自然界中⁶Li發生⁶Li（n，α）³H核反應產生。

（2）人工來源。①大氣層核試驗；②核反應堆產生：如反應堆中子輻照⁶Li製備³H，其核反應為⁶Li（n，α）³H；或從重水反應堆的重水中提取由²H（n，γ）³H核反應產生的氚；③乏燃料後處理廠；④加速器製備³H，如用氘核轟出氘靶，通過²H（d，p）³H核反應產生氚；⑤熱核武器試驗產生，其產量遠遠超過了天然氚量。

監測方法

在輻射環境監測中，特別是在核電站周圍的輻射環境監測中，需監測³H活度濃度的介質包括水、空氣和生物樣品，在某些場合有時也需要監測土壤介質中的³H活度濃度。在環境監測中，³H的（活度濃度）監測一般僅考慮氚化水（HTO）形態的³H活度濃度。

（1）水中³H的分析。水樣有兩類：一類是環境水，另一類是核設施的排放水。環境保護部門監測環境水氚濃度，均採用現行的國家標準《水中氚的分析方法》（GB12375—90），該標準規定了分析水中氚的方法，即在含氚水樣中加入高錳酸鉀進行常壓蒸餾，鹼式電解濃縮，二氧化碳中和，真空冷凝蒸餾。然後將一定量的蒸餾液與一定量的閃爍液混合，用低本底液體閃爍譜儀測量樣品的活度。適用於測量環境水（江、河、湖水和井水等）中的氚，探測下限為0.5Bq/L，詳細步驟參見《水中氚的分析方法》（GB12375—90）。

（2）空氣中³H的分析。環境空氣中³H主要是以氚化水（HTO）形態存在，也有少量以氣態T₂、HT、CH₃T存在。由於HTO對人體可能造成的危害較T₂、HT、CH₃T等含氚氣體對人體造成的危害大。因此，輻射環境監測中，特別是在核電站周圍環境輻射監測中，對空氣中氚化水濃度的分析是重要的監測項目。

HTO樣品的採集方法有多種，常用的有乾燥劑吸附法、冷凍法、鼓泡法和除濕器採樣法等。其中，除濕器採樣法及其結果計算可參見《電離輻射環境監測與評價》。

（3）生物中³H的分析。生物中總³H是由組織自由水³H（TFWT）與有機結合³H（OBT）組成的。分析組織自由水³H和有機結合³H，二者相加就可得出其總³H量。也可直接分析總³H。組織自由水³H的分析比較簡單、有機結合水³H和總³H的分析比較複雜，需要有一套燃燒與氧化裝置，這三種³H的分析均可參見《電離輻射環境監測與評價》。

（4）土壤中³H的分析。土壤中的³H，一部分存在於其有機物中，一部分存在於其自由水中。為分析土壤中自由水中的³H活度濃度，可先用真空冷凍乾燥法或溶劑共沸蒸餾法提取土壤中的自由水，然後按水中³H的分析方法進行³H分析。為分析土壤中有機物所含的³H，可先將土壤加熱使有機物燃燒、氧化得到水，而後按水中³H的分析方法分析³H。

（5）人體內污染監測方法。尿樣品處理，液體閃爍計數器測量，典型探測限100Bq/L。

用途

（1）用於製造熱核武器。

（2）參與受控熱核反應，成為一種主要的新能源。

（3）利用氚的低能β射線製備低能放射源，用於超薄材料厚度的測定。

（4）利用氚的輻射能製作原子電池、螢光物質、靜電消除器和火災報警器。

（5）放射性示蹤劑，用於國防工業、化學、農業、生物學、醫學、環境科學、水文地質以及考古學領域。