| ทริเทียม (tritium) เป็นไอโซโทปหนึ่งในสามชนิดของอะตอมไฮโดรเจนซึ่งได้แก่ ไฮโดรเจนธรรมดาหรือโปรเทียม ดิวเทอเรียม และทริเทียม (มีสัญลักษณ์ T หรือ 3H) องค์ประกอบของทริเทียมมีนิวเคลียสเกาะกันอยู่ด้วยอนุภาคมูลฐาน 2 ชนิดคือ โปรตอน 1 อนุภาคกับนิวตรอน 2 อนุภาค และมีอนุภาคมูลฐานอีกชนิดหนึ่งคืออิเล็กตรอนอีก 1 อนุภาคโคจรอยู่รอบนิวเคลียส ทริเทียมเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีโดยเกิดการสลายกัมมันตรังสีแบบการสลายให้รังสีบีตา (b–) หรือก็คืออนุภาคอิเล็กตรอน ด้วยครึ่งชีวิต 12.32 ปี โดยแปรเป็นธาตุฮีเลียม-3 ดังสมการ |
|
3H –> 3He +b– + anti-neutrino
|
|
|
|
|
|
นิวเคลียสของไอโซโทป 3 ชนิดของไฮโดรเจน คือ โปรเทียม ดิวเทอเรียม และทริเทียม
(ภาพ: http://education.jlab.org/)
|
|
| ในธรรมชาติทริเทียมเกิดอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกโดยปฏิกิริยาของรังสีคอสมิกกับแก๊สต่าง ๆ โดยเฉพาะไนโตรเจนและไฮโดรเจนด้วยปฏิกิริยา |
|
14N + 1n –> 3H + 12C
|
และ |
|
2H + 2H –> 3H + 1H
|
|
|
| นอกจากนี้ทริเทียมยังเกิดได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ระหว่างนิวตรอนกับลิเทียม-6 หรือกับลิเทียม-7 รวมทั้งกับโบรอน-10 ที่มนุษย์จงใจทำขึ้น เป็นต้น นอกจากนี้ที่ไม่ได้ตั้งใจทำขึ้นเช่นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบแคนดู (CANDU) ที่ใช้น้ำมวลหนักเป็นตัวหน่วงความเร็วนิวตรอน (moderator) ดิวเทอเรียมในน้ำมวลหนักก็สามารถจับยึดนิวตรอน (neutron capture) และแปรไปเป็นทริเทียมได้ อนึ่ง บางครั้งปฏิกิริยาแบ่งแยกนิวเคลียสก็ให้ผลผลิตเป็นทริเทียมได้เช่นกัน ในอัตรา 0.01% หรือ 1 ต่อ 10000 ครั้งของการแบ่งแยกนิวเคลียส
สมบัติสำคัญทางฟิสิกส์ของทริเทียมคือมีมวลเชิงอะตอมเท่ากับ 3.0160492 และตามปกติมีสถานะเป็นแก๊สคือ T2 หรือ 3H2 โดยเมื่อรวมตัวกับอะตอมออกซิเจนก็จะมีสถานะเป็นของเหลวคือ น้ำทริชิเอต (tritiated water) หรือ T2O และในบางโอกาสก็อาจเกิดเป็นน้ำทริชิเอตบางส่วน (partially tritiated water) หรือ HTO ก็ได้
การที่ทริเทียมอยู่ในสภาพของน้ำได้ ทำให้ต้องระมัดระวังไม่ให้รับเข้าสู่ภายในร่างกาย เช่น โดยการรับเข้าทางปาก เพราะแม้ว่ารังสีจากการสลายของทริเทียมเป็นรังสีบีตาพลังงานต่ำไม่สามารถทะลุผ่านหนังกำพร้าของคนได้ แต่ก็มีอันตรายมากกว่าเมื่อได้รับทริเทียมเข้าไปในร่างกายเพราะเมื่อเป็นน้ำก็สามารถกระจายไปทั่วร่างกายภายใน 1-2 ชั่วโมงและให้รังสีบีตาแก่อวัยวะต่าง ๆ ในร่างกายได้ นอกจากนี้ทริเทียมยังสามารถดูดซึมผ่านผิวหนังหรือแผลได้ด้วย อย่างไรก็ดีแม้ทริเทียมจะมีครึ่งชีวิตยาวดังกล่าวแล้วข้างต้น แต่ก็มีครึ่งชีวิตทางชีวภาพ 9.4 วันหรือมักจำกันว่าประมาณ 10 วัน กล่าวคือร่างกายสามารถขับทริเทียมออกจากร่างกายได้ครึ่งหนึ่งภายใน 10 วัน แต่หากได้รับทริเทียมเข้าสู่ร่างกายในปริมาณที่สูงก็อาจใช้วิธีดื่มน้ำมาก ๆ 10 เท่าของการดื่มน้ำตามปกติในแต่ละวัน ก็จะสามารถขับทริเทียมออกได้ครึ่งหนึ่งภายใน 3-4 วัน |
|
|
|
ครึ่งชีวิตทางชีวภาพของทริเทียม
(ภาพ: https://www.physics.isu.edu/radinf/tritium.htm)
|
|
| มีการนำทริเทียมมาใช้ประโยชน์หลายด้าน โดยที่รังสีบีตาหรืออนุภาคอิเล็กตรอนสามารถให้พลังงานงานแก่สารเรืองแสง (phosphor) และเกิดการเรืองแสงขึ้นได้ จึงมีการนำทริเทียมมาผสมกับสารเรืองแสงมาใช้ทำพรายน้ำสำหรับให้แสงเรืองในที่มืด เช่นใช้บนหน้าปัดนาฬิกา ที่มา “ทริเทียม (tritium) ที่มาของเทคโนโลยี Luminox Light Tech” สัญลักษณ์ทางเข้า-ออก (ในโรงภาพยนตร์) และศูนย์เล็งของอาวุธปืน โดยเมื่อก่อนสิ่งเหล่านี้ใช้เรเดียมที่ให้รังสีแกมมาซึ่งรังสีสูงกว่ามากและอาจเป็นอันตรายได้หากไม่ระมัดระวัง |
|
|
|
พรายน้ำหน้าปัดนาฬิกา (ภาพ: วิกิพีเดีย)
|
|
| ทริเทียมยังเป็นความหวังทางพลังงานของโลกในอนาคตด้วยปฏิกิริยาฟิวชันระหว่างดิวเทอเรียมกับทริเทียม (D-T reaction) ซึ่งในอนาคตจะสามารถทำได้ในเชิงพาณิชย์
นอกจากนี้การทดลองอาวุธนิวเคลียร์ในบรรยากาศหลายครั้งในอดีตช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง ได้ทำให้ปริมาณทริเทียมในบรรยากาศขณะนั้น ๆ สูงกว่าปกติและค่อย ๆ ตกลงสู่พื้นโลกและกลับเป็นประโยชน์โดยไม่ได้คาดหมาย เช่น นักสมุทรศาสตร์นำระดับทริเทียมที่สูงโด่งขึ้นมานี้ มาใช้คำนวณอัตราการผสมกันของระดับชั้นน้ำในมหาสมุทรได้ หรือนักธรณีเคมีใช้ปริมาณทริเทียมในน้ำใต้ดินมาคำนวณอายุ ทิศการไหล และแหล่งของน้ำใต้ดิน |
| Radioactive Half-life |
12.3 years |
| Decay |
b– |
| Energy Max. |
18.6 keV |
| Energy Average |
5.7 keV |
| The specific activity of T2O |
2,700 Ci g-1 |
| DAC |
2 x 10-5 mCi cm-3 |
| ALI |
80 mCi |
| Committed Dose Equivalent Soft tissue |
64 mrem mCi-1 |
| MPC |
2.8 x 10-7 mCi cm-3 non-occupational exposure |
| MPC |
8.5 x 10-6 mCi cm-3 occupational exposure |
|
| (ข้อมูล: https://www.physics.isu.edu/radinf/tritium.htm) |
Luminox Light Technology พรายน้ำที่เรืองแสงเอง
LUMINOX เป็นนาฬิกาที่เกิดขึ้นจากไอเดียของ Barry Cohen
Luminox Watch History : ประวัตินาฬิกาลูมินอค
