Úvod
Tritium 3 H je radioaktivní radionuklid supertěžkého vodíku s hmotnostním číslem 3. T 1/2 = 12,35 roku. Za normálních podmínek je tritium plyn, t pl \u003d -252,52 0 C. V kombinaci s kyslíkem tvoří tritium supertěžkou vodu T 3 O. Izotopový indikátor je součástí termonukleárního paliva. Dosud byly termonukleární reakce prováděny pouze s výbuchy vodíkových bomb.
Fyzická encyklopedie. M. Vědecké nakladatelství "Velká ruská encyklopedie" svazek 5 str.168.
Problémový stav.
tritium: Moderní věda má představu o jakémkoli chemickém prvku z hlediska přítomnosti gravitační vrstvy. Pokud jsou potenciály vrstev nastaveny na nulu, prvek neexistuje.
při naplnění více než 2 elektronových vrstev se současným odstraněním potenciálů z gravitačních mřížek přeměňuje tritium na neinerciální hmotu s možností následného využití jako palivo. Všechny oktávy záření jsou zahrnuty v elektronických vrstvách.
Vnější (gravitační) mřížka má oktávu 32,62546258, další je 53,66. Pokud z něj odstraníme potenciály, pak se spalování tritia bude lišit od spalování vodíku a deuteria. Veta mínus rozpad je způsoben rozpadem vnější gravitační mřížky a nemá nic společného s elektronovými vrstvami.
Deuterium:
Vynulováním mřížek tritia se převede do stavu, který je vůči vnějšímu prostředí stabilní, přičemž minimální počet elektronických mřížek je 2 a aby nedošlo k samovolnému vznícení, vnější mřížky jsou 3 (oktávy 53,66, 51,66, 32,62546258). Vnější mřížka určuje kapalný stav deuteria.
Vodík:
přítomnost pouze gravitačních vrstev a radiační mřížky (32,62546258 oktáv) neumožňuje použití vodíku jako paliva (pro termonukleární fúzi), protože zde nejsou žádné elektronové vrstvy a vnější obrysy gravitačních mřížek jsou akceptovány pro běžící elektron a skákající proton(který lze vážit).
Základním prvkem je tedy tritium a deuterium a vodík jsou jeho izotopy.
Vodík nelze převést do stavu neinerciální hmoty.
Všimněte si, že všechny 3 prvky jsou jedním prvkem s různými vlastnostmi v závislosti na stavu mřížek.
Počet izotopů tritia = 2 44 - 1 nebo 17592186044415, jedním z nich je vodík. Z této rozmanitosti je potřeba mít pouze 2 izotopy pro objekty (UFO), 15 izotopů pro pohyb ve vesmíru a pouze 1 izotop pro tvorbu vody. Použití jiných izotopů k tvorbě vody je vyloučeno z důvodu nekompatibility frekvenčních limitů.
Tritium existuje v kapalném stavu při teplotách pod -253 0 C.
Pevný stav neznámý. Tritium je palivo pro všechny typy objektů (UFO). Používá se kapalné tritium, náklady jsou uvedeny v tabulce objektů (UFO).
Zásoby tritia nejsou nekonečné, žádná příroda ho nevytváří.
Pro vytvoření tritia existují speciální instalace (generátory - objekty Komplexů), které produkují tritium s jeho následným rozpuštěním ve vodě a všechny objekty (UFO) se nacházejí v blízkosti vodních ploch. Jakýkoli objekt (UFO) je schopen zpracovat vodu a extrahovat z ní tritium v množství nezbytném pro dokončení programu.
Jak se tritium spotřebovává, jeho zásoby jsou doplňovány generátory. To udržuje konstantní pracovní stav všech objektů (UFO) umístěných na Zemi. Všechny satelity planet mají své zásoby tritia, mnoho satelitů funguje jako skladiště tritia, jehož zásoby jsou takové, že se můžete vydat na jakoukoli cestu.
Minimální obsah tritia ve vodě je 0,00000064 %. Když obsah tritia dosáhne méně než 22 % této hodnoty, začnou generátory produkovat tritium. Pokud je tritium z vody zcela odstraněno, jeho specifická hmotnost bude 0,77 g/cm 3 .
Věda nezná skutečnou strukturu tritia a jeho vlastnosti.
Ve své čisté formě může být tritium izolováno pouze generátorem objektu Komplexu.
Tritiová mřížka
Tritium není vědě známé. Za tritium se považuje kubická mříž rámující strukturu obsahující oktávy až do 96. Ve skutečnosti má mříž sama gravitační základ, lze tedy vážit obsah, tedy hmotnost a podle toho i obsah samotné mřížky. ve vodě se určuje.
Obsah má nesetrvačnou hmotnost a nelze jej vážit.
Vnější mřížka tritia má oktávu 32,62546258. Deuterium a vodík mají stejnou mřížku.
Radioaktivita tritia je určena mřížkou 53 oktáv (2. elektronová vrstva). Norma pro tuto vrstvu = 2 %. Struktury v mřížce jsou dodekaedrické-ikosaedrické formace obsahující oktávy od 53 do 96 včetně. Díky čemu pak získává voda potřebnou hustotu a co se přidává ve spojení s kyslíkem?
Při kontaktu se strukturou tritia dostává kyslík další gravitační atom, to znamená, že se „stává těžší“, přičemž tato vlastnost mizí, když se vazby přeruší. Proto se má za to, že tritium ve vodě tvoří setiny procenta.
Tritium však zabírá téměř 1/3 prostoru ve struktuře a mění fyzikálně-chemické vlastnosti kyslíku v pojivu.
Z populárně-vědeckého filmu /Volha-Volga/ si obyvatelstvo uvědomilo, že „bez vody ani tady, ani tam“.
Proč biostruktury potřebují vodu?
Pouze k extrakci vysokooktávových sloučenin („živá voda“).
V tomto případě mozek přijímá veškerou potřebnou frekvenční rezervu (neinerciální hmotu) a využívá ji ke své životní činnosti. Všimněte si, že navzdory rozdílům v genotypech voda „sluší“ každému.
Každý přijímá z vody frekvence, na kterých mozek pracuje. Člověk nemůže žít bez vody déle než 3-5 dní, musí mít neustále doplňování ze struktur tritia.
Mořská voda má také tritium, ale nejsou tam žádné frekvence, které mozek potřebuje.
Voda, vyčištěná z části neinerciální hmoty, je vypuzována z těla ve formě moči a potu. Mimochodem ten rozdíl zdrojová voda – moč test moči může ukázat strukturu mozku- obsahuje ty frekvence, které mozek nevyužívá (slibná diagnostika). Komplex Kailash neustále nekontroluje mozek (každé úterý), zda vyhovuje.
Jednoduše vloží masku na příchozí kód (efekty maskování kódu jsou samostatné téma). Operace trvá mikrosekundy a celá populace Země je testována za 4 hodiny.
Norma vody („křestní voda“) je každoročně nastavena v souladu s mozkem, kterému je primárně určena.
Pokud tedy mozek přijal novou (vyšší) oktávu, pak v tritiu bude mít tato oktáva maximum potenciálů a potenciály ostatních oktáv budou sníženy na efektivní minimum.
Navenek voda zůstává stejná (může například změnit barvu na zelenou), ale ve svém jádru bude mít nové frekvence.
To se děje vždy při spuštění nového programu. Voda, která existovala před 100 lety, a voda, která existuje nyní, se výrazně liší ve struktuře neinerciální hmoty.
Milovníci archeologie. Pokud jste vyvrtali studnu v Antarktidě a narazili na „starobylé podzemní jezero“, mějte na paměti, že struktura neinerciální hmoty této vody bude stejná jako výše, protože společná mřížka na Zemi je jedna.
Co je tedy „mrtvá voda“? Tato voda má pouze gravitační frekvence tritia. Pokud mozek takovou vodu přijme, je nucen utratit své vlastní zásoby, aby takový „dárek“ z těla vyhodil.
V kritických situacích takové zásoby nemusí být a voda se pak stává jedem. Při vypuzení moči a potu je kubická mřížka zachována.
Proč tedy předměty potřebují tritium?
Kosmos má dodekaedrickou-ikosaedrickou mřížkovou strukturu s nulovým potenciálem, orámovanou kubickou strukturou neutrin a antineutrin.
Při pohybu v Kosmu je objekt (UFO), který má magnetické frekvence a elektrické potenciály, nucen je odevzdat a nasytit mřížky Kosmu. Je však nutné vrátit to, co je ve stejné struktuře, jinak změna fázovacího úhlu (přeměna na jiný typ mřížky) jednoduše povede k tepelné smrti. Jakýkoli objekt (UFO) pohybující se nezávisle v Kosmu musí mít buď magnetoelektrický generátor pro generování tritia, nebo zásoby tritia s oktávami do 96 (čím vyšší oktáva, tím nižší spotřeba).
Kosmos nepotřebuje gravitační oktávy, ty zůstávají na objektu (UFO).
Věnujme pozornost tomu, že velké množství satelitů planet ve Sluneční soustavě má obrovské zásoby tritia (viz část: Zemské objekty).
Totéž platí ve vesmíru. Přijímací a vysílací sítě musí být totožné. To vše je ale ve vesmíru, vše potřebné lze dopravit například dovnitř Měsíce. Ale při pohybu se vytvoří kužel pohybu, do kterého se vysype tritium.
Proč objekty (UFO) na Zemi potřebují tritium?
Pouze pro zvednutí z hlavní energetické sběrnice Země a návrat.
Hloubka dosahuje 4200 metrů. Moderní stavitelé používají k budování tunelů výkonné stroje. Tunel do 4200 metrů je schopen vykopat jeden objekt (UFO), přičemž jediným nástrojem je tritium.
Komplex výstupu a přistání (index 2(3)) po vydání příkazu „vzestup“ nebo „návrat“ z bodu umístění na povrch Země vytváří antigravitační trubici, to znamená, že odstraňuje potenciály z kubické mřížky po celou dobu výstupu. nebo přistání objektu (UFO) .
To se nedělá současně, ale po úsecích (obvykle 200 - 300 metrů každý). Protože všechny materiály (periodické tabulky) mají kubickou mřížku nebo blízko ní, není problém odstranit elektrický potenciál a odstranit magnetický impuls.
Objekt (UFO) udělá zbytek. Každý prvek má ve své struktuře stejnou mřížku Cosmos (dodekaedrický-ikosaedrickou), ale tato mřížka nemá žádné potenciály (jsou rovny nule). Pokud jej začnete saturovat, pak chemický prvek začne měnit své vlastnosti (platinu můžete získat z žuly).
Pokud však saturace překročí určitou mez, pak celá struktura nabude vlastností neinerciální hmoty (podobně jako dutina pracovní neonové trubice). Právě touto dutinou prokluzuje kulový blesk – předmět (UFO).
Po dosažení dalšího stanoviště se projetý úsek převede do původního stavu. Právě pro vytvoření sekce s neinerciální hmotností je potřeba tritium.
Deuterium zde není vhodné, protože mřížky jsou nekompatibilní a místo neinerciální hmoty dostáváme koláč neznámého původu.
Při dosažení povrchu Země se k pohybu využívá mřížka atmosféry a spotřeba tritia je minimální (desetitisíckrát menší než při výstupu a přistání).
Proč nenastane výbuch (vodíková bomba)?
Každý objekt má svůj generátor termonukleární fúze, který funguje na principu vesnických kamen – čím více je klapka otevřená, tím výkonnější je uvolňování potenciálů. Mimochodem, nejjednodušší termonukleární reakci můžete získat doma, když kápnete kousek Na do vody. Nejen že hoří, ale může i explodovat.
V mořské vodě nedojde k hoření a výbuchu, ale bude cítit síra.
Zařízení na moři mají samozřejmě větší štěstí. Pohybují se ve svém rodném prostředí, tvorba pohybových trubic má minimální spotřebu tritia, mohou doplňovat zásoby po cestě (popis barona Munchausena je o koni, který se nemůže opít, protože nemá druhou polovinu) .
Odkud tritium pochází?
Jak bylo uvedeno, mřížka Kosmu má určitou strukturu. Aby se člověk mohl pohybovat touto strukturou, musí kolem sebe buď rozptýlit elektrické potenciály (a zásobit je magnetickými impulsy), nebo vytvořit kužel pohybu. Výška kužele je miliardy kilometrů.
Pro navigaci se používají planetární družice (výpočet pohybu, tvorba kužele, korekce drah). Tritium je vypouštěno pouze v kuželu pohybu a proto musí být jeho zásoby.
Všechny planety Sluneční soustavy však mají pyramidové komplexy a některé z nich jsou určeny ke zpracování vesmírného odpadu.
Tyto úlomky se nejprve neutralizují spojením s oxidačním činidlem (krásné vysokohorské mraky), poté se přidají frekvence pro tvarování a získáme kapky vody.
Takovou vodu ale pít nemůžete (můžete zalévat rostliny, ale zároveň rostliny začnou intenzivně stahovat potenciály atmosférické mřížky).
Aby voda získala potřebné vlastnosti, existují speciální generátory, jejichž funkcí je saturovat tritium všemi potřebnými frekvencemi, po kterých strukturu spojenou s kyslíkem používají všichni - lidé, zvířata, hmyz, rostliny, předměty.
Generátory tvorby tritia
Pro tvorbu tritia byly přivezeny a instalovány následující komplexy:
|
Název střediska |
Umístění |
Počet magnetických pyramid |
Počet elektrických pyramid |
Počet gravitace |
|
| Základní komplex | Čechov, Rusko | ||||
| Hlavní komplex | Suez, Egypt | ||||
| Komplex práce 01 | Gabon, Afrika | ||||
| Komplex práce 02 | Keňa, Afrika | ||||
| Komplex práce 03 | Kalimantan, Indonésie | ||||
| Komplex práce 04 | Nauru, Tichý oceán | ||||
| Komplex práce 05 | Ekvádor, Jižní Amerika | ||||
| Komplex práce 06 | Brazílie, Jižní Amerika | ||||
| Komplex práce 07 | Tyumen, Rusko | ||||
| Komplex práce 08 | Altaj, Čína (čínská zeď) | ||||
| Komplex práce 09 | Solomonovy ostrovy | ||||
| Komplex práce 10 | Švýcarsko, Evropa | ||||
| Komplex práce 11 | Kailash, Tibet | ||||
| Komplex práce 12 | poloostrov Kola |
Základní komplex– řídicí systém pro magnetické, elektrické a gravitační pyramidy.
Hlavní komplex- správa pracovních komplexů.
Komplexní práce- akumulátor, regulace, pracovní emise.
Údržba pyramid.
Všechny komplexy jsou obsluhovány speciálně vytvořenými roboty.
Řízení všech procesů, tvoření řádů provádí pouze ten, kdo má 96. oktávu mozku (včetně všech oktáv nezbytných k životu). Navíc má tolik matric, kolik je potřeba k dokončení Programu.
Závěry.
1. Tritium je nejvíce neznámý prvek na Zemi.
2. Změnou pouze jedné gravitační mřížky lze získat 256 různých stabilních chemických prvků. Změnou potenciálů gravitačních mřížek v rámci tolerance (od 2 do 124 %) získáme izotopy, které mají vlastnosti alfa, beta a gama rozpadů. Přidáním alespoň jedné elektronové vrstvy získáme také chemický prvek, který emituje fotony, např. fosfor nebo aktinium ( Obličejově centrovaná kubická mřížka, svítící (spontánní beta rozpad)).
3. Tritium ve vesmíru nemá žádný potenciál na gravitačních a elektronických sítích. Navíc zde nejsou žádné externí řídicí mřížky.
4. Každá elektronická mřížka tritia má dodekaedrickou-ikosaedrickou strukturu. Přidání krychlové struktury k vnějšímu obrysu nezmění vnitřní strukturu.
5. Kombinace vnějších kubických mřížek (nevnořených do sebe) vede ke vzniku různých vnějších forem (např. triklinických a dalších).
6. Jakýkoli chemický prvek může být převeden do stavu neinerciální hmoty odstraněním potenciálů z vnější gravitační mřížky.
7. Normu tritia ve struktuře vody stanovuje jednou ročně Grónský komplex.
8. Významné změny ve vodním režimu nastávají od 21. října do 18. ledna (každý rok), s vrcholem úmrtnosti v listopadu.
9. Voda získaná zpracováním Kosmického tritia postupně prochází saturací s potřebnými oktávami, než se dostane na Zemi.
10. Koloběh vody v přírodě lze získat pouze v hrnci nebo ve vaně (tedy v omezeném prostoru).
11. Odpařování vody z vodních nádrží nevede k tvorbě srážek nebo dokonce mlhy - této dvojici chybí významný počet oktáv, které tvoří generátory ve vyšších vrstvách atmosféry. Výsledná pára se proto jednoduše rozptýlí a deště jsou důsledkem intenzivní práce generátorů.
Navíc, když se hlavní pneumatika přehřeje, musí se chladit a pára v podobě husté mlhy zahalí celé plochy. Z nějakého důvodu však počítače nefungují.
12. Protože chemický prvek bez gravitační hmotnosti neexistuje (není vidět, tím méně prodáván), věda to všemi možnými způsoby popírá.
Popular Mechanics již psali o moderních jaderných zbraních ("PM" č. 1 "2009) založených na štěpných náložích. Toto číslo je příběhem o ještě silnější fúzní munici.
Alexandr Priščepenko
V době od prvního testu v Alamogordu zahřměly tisíce výbuchů štěpných náloží, z nichž každá poskytla cenné poznatky o zvláštnostech jejich fungování. Tato znalost je podobná prvkům mozaikového plátna a ukázalo se, že toto „plátno“ je omezeno fyzikálními zákony: zmenšení velikosti munice a její síly omezuje kinetiku zpomalujících neutronů v montáž a dosažení uvolnění energie, které výrazně přesahuje sto kilotun, je nemožné kvůli jaderné fyzice a hydrodynamickým omezením povolených rozměrů podkritické koule. Stále je však možné udělat munici silnější, pokud spolu se štěpením „funguje“ jaderná fúze.
Těžké izotopy vodíku slouží jako palivo pro fúzi. Fúzí jader deuteria a tritia vzniká helium-4 a neutron, energetický výtěžek je v tomto případě 17,6 MeV, což je několikanásobně více než při štěpné reakci (v jednotkách hmotnosti reaktantů). V takovém palivu za normálních podmínek nemůže dojít k řetězové reakci, takže její množství není omezeno, což znamená, že uvolnění energie termojaderné nálože nemá horní hranici.
Aby však fúzní reakce mohla začít, je nutné přiblížit jádra deuteria a tritia k sobě a tomu brání Coulombovy odpudivé síly. Abyste je překonali, musíte jádra rozptýlit směrem k sobě a zatlačit je. V neutronové trubici se během blokovací reakce spotřebuje mnoho energie na urychlení iontů vysokým napětím. Pokud ale palivo zahřejete na velmi vysoké teploty v řádu milionů stupňů a udržíte jeho hustotu po dobu nezbytnou pro reakci, uvolní mnohem více energie, než kolik spotřebuje na ohřev. Právě díky tomuto způsobu reakce se zbraním začalo říkat termonukleární (podle složení paliva se takovým bombám říká také vodíkové).
K ohřevu paliva v termonukleární bombě – jako „pojistky“ – je potřeba jaderná nálož. Tělo "pojistky" je průhledné pro měkké rentgenové záření, které při výbuchu předstihuje expandující látku nálože a promění ampuli s termonukleárním palivem v plazmu. Látka obalu ampule je zvolena tak, aby její plazma výrazně expandovalo a stlačovalo palivo k ose ampule (tento proces se nazývá radiační imploze).
Deuterium je „přimícháno“ k přírodnímu vodíku v přibližně pětkrát menším množství než uran „zbraňové kvality“ s běžným vodíkem. Ale hmotnostní rozdíl mezi protiem a deuteriem je dvojnásobný, takže procesy jejich separace v protiproudých kolonách jsou efektivnější. Tritium, stejně jako plutonium-239, se v přírodě nevyskytuje v hmatatelných množstvích; těží se vystavením izotopu lithia-6 silným tokům neutronů v jaderném reaktoru, přičemž vzniká lithium-7, které se rozkládá na tritium a helium-4.
Radioaktivní tritium i stabilní deuterium se ukázaly jako nebezpečné látky: pokusná zvířata, kterým byly injikovány sloučeniny deuteria, umírala s příznaky charakteristickým pro stáří (křehké kosti, ztráta inteligence, paměti). Tato skutečnost posloužila jako základ pro teorii, podle níž smrt na stáří a za přirozených podmínek nastává s akumulací deuteria: během života prochází tělem mnoho tun vody a dalších sloučenin vodíku a těžší složky deuteria se postupně hromadí v buňkách . Teorie také vysvětlila dlouhověkost horalů: v gravitačním poli koncentrace deuteria s výškou mírně klesá. Ukázalo se však, že mnoho somatických účinků je v rozporu s teorií „deuteria“ a v důsledku toho byla zamítnuta.
Izotopy vodíku - deuterium (D) a tritium (T) - jsou za normálních podmínek plyny, jejichž dostatečné množství je obtížné "shromáždit" v zařízení přiměřené velikosti. Proto se jejich sloučeniny používají v nábojích - pevné lithium-6 hydridy. Tím, jak se při syntéze „nejlehce vznětlivých“ izotopů palivo zahřeje, začnou v něm probíhat další reakce - za účasti jak jader obsažených ve směsi, tak i výsledných jader: splynutí dvou jader deuteria za vzniku tritium a proton, helium-3 a neutron, fúze dvou jader tritia za vzniku helia-4 a dvou neutronů, fúze helia-3 a deuteria za vzniku hélia-4 a protonu a fúze lithia-6 a neutron za vzniku helia-4 a tritia, takže lithium není tak docela "balast".
Přestože uvolnění energie dvoufázové (štěpné + fúzní) exploze může být libovolně velké, její značnou část (u první ze zmíněných reakcí - více než 80 %) odnesou z ohnivé koule rychlé neutrony; jejich dosah ve vzduchu je mnoho kilometrů, a proto nepřispívají k explozivním účinkům.
Pokud je potřeba právě explozivní efekt, realizuje se třetí fáze také u termonukleární munice, u níž je ampule obklopena těžkým pláštěm uranu-238. Neutrony emitované během rozpadu tohoto izotopu mají příliš malou energii na udržení řetězové reakce, ale uran-238 je štěpen působením „vnějších“ vysokoenergetických termonukleárních neutronů. Neřetězcové štěpení v uranovém obalu způsobuje zvýšení energie ohnivé koule, někdy dokonce přesahující příspěvek termonukleárních reakcí! Na každý kilogram hmotnosti třífázových produktů připadá několik kilotun ekvivalentu TNT – svými specifickými vlastnostmi výrazně převyšují ostatní třídy jaderných zbraní.
Třífázová munice má však velmi nepříjemnou vlastnost – zvýšenou výtěžnost štěpných úlomků. Dvoufázová munice samozřejmě znečišťuje oblast také neutrony, které způsobují jaderné reakce téměř ve všech prvcích, které se nezastaví až mnoho let po výbuchu (tzv. indukovaná radioaktivita), štěpné úlomky a zbytky „pojistek“ ( při výbuchu pouze 10-30 % plutonia, zbytek se rozptýlí po okolí), ale třífázové jsou v tomto ohledu lepší. Jsou tak kvalitní, že některé střelivo bylo dokonce vyráběno ve dvou verzích: „špinavé“ (třífázové) a méně výkonné „čisté“ (dvoufázové) pro použití na území, kde se očekávalo jednání jejich jednotek. Například americká puma B53 se vyráběla ve dvou vzhledově identických verzích: „špinavá“ B53Y1 (9 Mt) a „čistá“ verze B53Y2 (4,5 Mt).
Typy jaderných výbuchů: 1. Vesmír. Používá se ve výšce více než 65 km k ničení vesmírných cílů. 2. Zem. Vyrábí se na povrchu země nebo v takové výšce, kdy se svítící plocha dotýká země. Slouží k ničení pozemních cílů. 3. Podzemí. Vyrábí se pod úrovní terénu. Charakterizováno silnou kontaminací oblasti. 4. Výšková. Používá se ve výšce 10 až 65 km k ničení vzdušných cílů. Pro pozemní objekty je nebezpečný pouze dopadem na elektrická a rádiová zařízení. 5. Vzduch. Vyrábí se v nadmořských výškách od několika set metrů do několika kilometrů. V oblasti prakticky nedochází k radioaktivnímu zamoření. 6. Povrch. Vyrábí se na hladině vody nebo v takové výšce, aby se světlá plocha dotýkala vody. Vyznačuje se oslabením působení světelného záření a pronikavého záření. 7. Pod vodou. Vyrábí se pod vodou. Emise světla a pronikající záření prakticky chybí. Způsobuje silnou radioaktivní kontaminaci vody.
Z energie 202 MeV dodané každou štěpnou událostí se okamžitě uvolní: kinetická energie štěpných produktů (168 MeV), kinetická energie neutronů (5 MeV) a energie gama záření (4,6 MeV). Díky těmto faktorům jaderné zbraně dominují na bojišti. Pokud k výbuchu dojde v relativně hustém vzduchu, dvě třetiny jeho energie se přemění na rázovou vlnu. Téměř celý zbytek je odveden světelným zářením, zbývá jen desetina pronikajícího záření a z této nepatrné části připadá pouze 6 % na neutrony, které vytvořily explozi. Značnou energii (11 MeV) odnášejí neutrina, jsou však natolik nepolapitelná, že pro ně a jejich energii nebylo doposud možné najít praktické uplatnění.
S výrazným zpožděním po výbuchu se uvolňuje energie beta záření štěpných produktů (7 MeV) a energie gama záření štěpných produktů (6 MeV). Tyto faktory jsou zodpovědné za radioaktivní zamoření oblasti – jev, který je velmi nebezpečný pro obě strany.
Působení rázové vlny je pochopitelné, proto se síla jaderného výbuchu začala hodnotit srovnáním s výbuchem klasických výbušnin. Neobvyklé nebyly ani efekty způsobené silným zábleskem světla: hořely dřevěné budovy, upalovali vojáci. Ale efekty, které z cíle neudělají ohnivé zbraně nebo triviální, ničím nerušenou hromadu ruin – rychlé neutrony a tvrdé gama záření – byly samozřejmě považovány za „barbarské“.
Přímé působení gama záření je v bojovém účinku horší než jak rázová vlna, tak světlo. Potíže elektronice mohou způsobit pouze obrovské dávky gama záření (desítky milionů rad). Při takových dávkách se kovy roztaví a rázová vlna s mnohem nižší hustotou energie zničí cíl bez takových excesů. Pokud je hustota energie gama záření menší, stává se pro technologii oceli neškodným a své slovo zde může mít i rázová vlna.
Ani u „pracovní síly“ není vše jasné: za prvé je gama záření výrazně oslabeno například pancířem, za druhé jsou rysy radiačního poranění takové, že i ti, kteří dostali naprosto smrtelnou dávku tisíců rem (biologická ekvivalent rentgenového záření, dávka jakéhokoli typu záření, která vyvolá v biologickém objektu stejný účinek jako 1 rentgenový) osádky tanků, by zůstaly v bojové pohotovosti několik hodin. Během této doby by mobilní a relativně nezranitelné stroje stihly udělat hodně.
Přímé gama záření sice neposkytuje výrazný bojový efekt, ale díky sekundárním reakcím je možné. V důsledku rozptylu gama paprsků na elektronech atomů vzduchu (Comtonův jev) vznikají elektrony zpětného rázu. Proud elektronů se odchyluje od bodu výbuchu: jejich rychlost je mnohem vyšší než rychlost iontů. Dráhy nabitých částic v magnetickém poli Země se stáčejí (a proto se pohybují se zrychlením), přičemž vytvářejí elektromagnetický puls jaderné exploze (EMP).
Každá sloučenina obsahující tritium je nestabilní, protože polovina jader tohoto izotopu se sama rozpadne na helium-3 a elektron za 12 let, a aby byla zachována připravenost četných termonukleárních nábojů k použití, je nutné tritium průběžně vyrábět v reaktory. V neutronové trubici je málo tritia a helium-3 je tam absorbováno speciálními porézními materiály, ale tento produkt rozpadu musí být z ampule odčerpán pumpou, jinak se jednoduše roztrhne tlakem plynu. Tyto potíže vedly například k tomu, že britští specialisté, kteří v 70. letech obdrželi rakety Polaris ze Spojených států, raději opustili americké termonukleární bojové vybavení ve prospěch méně výkonných jednofázových štěpných náloží vyvinutých v jejich zemi pod Chevalinem. program. U neutronové munice určené pro boj s tanky byla ve výzbroji při skladování provedena výměna ampulí s výrazně sníženým množstvím tritia za „čerstvé“ ampule. Taková munice by se dala použít i s „prázdnými“ ampulemi – jako jednofázové jaderné projektily o síle kilotuny. Je možné používat termojaderné palivo bez tritia, pouze na bázi deuteria, ale pak se, ceteris paribus, výrazně sníží výdej energie. Schéma činnosti třífázové termonukleární munice. Exploze štěpné nálože (1) změní ampuli (2) na plazmu, která stlačí termojaderné palivo (3). Pro zvýšení výbušného účinku způsobeného tokem neutronů se používá plášť (4) z uranu-238.
Pouze 0,6 % energie gama kvant přechází do energie EMP jaderných zbraní a ve skutečnosti je jejich podíl na bilanci energie výbuchu sám o sobě malý. Přispívá k tomu i dipólové záření, které vzniká změnou hustoty vzduchu s výškou a rušením magnetického pole Země vodivým plazmoidem. V důsledku toho vzniká spojité frekvenční spektrum EMP jaderných zbraní - soubor kmitů obrovského množství frekvencí. Významný je energetický příspěvek záření o frekvencích od desítek kilohertz do stovek megahertzů. Tyto vlny se chovají odlišně: megahertzové a vysokofrekvenční vlny se v atmosféře zeslabují, zatímco nízkofrekvenční vlny se „noří“ do přirozeného vlnovodu tvořeného zemským povrchem a ionosférou a mohou oběhnout zeměkouli více než jednou. Pravda, tito „dlouhojátrové“ připomínají svou existenci pouze sípáním v přijímačích, podobným „hlasům“ výbojů blesku, ale jejich vysokofrekvenční příbuzní se hlásí mohutnými a nebezpečnými „cvakáními“ pro zařízení.
Zdálo by se, že takové záření by obecně mělo být vojenské elektronice lhostejné – vždyť každé zařízení s největší účinností přijímá vlny v rozsahu, v jakém je vyzařuje. A vojenská elektronika přijímá a vyzařuje v mnohem vyšších frekvenčních rozsazích než jaderné zbraně EMP. Ale EMP neovlivňuje elektroniku přes anténu. Pokud byla raketa o délce 10 m „pokryta“ dlouhou vlnou o síle elektrického pole 100 V / cm, která představivost neohromila, pak se na kovovém těle rakety indukoval potenciálový rozdíl 100 000 V! Silné pulzní proudy "tečou" do obvodů přes uzemňovací spoje a samotné uzemňovací body na pouzdře se ukázaly být na výrazně odlišných potenciálech. Proudové přetížení je pro polovodičové prvky nebezpečné: k „spálení“ vysokofrekvenční diody stačí puls nepatrné (desetimiliontiny joule) energie. EMP zaujalo čestné místo jako silný škodlivý faktor: někdy vyřadili zařízení tisíce kilometrů od jaderné exploze – rázová vlna ani světelný impuls to nedokázaly.
Je zřejmé, že parametry výbuchů způsobujících EMP byly optimalizovány (hlavně výška detonace nálože o daném výkonu). Byla také vyvinuta ochranná opatření: zařízení bylo dodáváno s dalšími clonami, bezpečnostními pojistkami. Do výzbroje nebyl přijat do výzbroje ani jeden kus vojenské techniky, dokud nebylo zkouškami - plnohodnotnými nebo na speciálně vytvořených simulátorech - prokázáno, že jeho odolnost vůči EMP jaderným zbraním, alespoň takové intenzity, která je typická pro nepříliš velké vzdálenosti od výbuch.
Nicméně zpět k dvoufázové munici. Jejich hlavním škodlivým faktorem je tok rychlých neutronů. To dalo vzniknout četným legendám o „barbarských zbraních“ – neutronových bombách, které, jak psaly sovětské noviny na počátku 80. let, při explozi zničí veškerý život a materiální hodnoty (budovy, vybavení) zůstávají prakticky nedotčené. Skutečná rabovací zbraň – vyhoďte ji do vzduchu a pak pojďte loupit! Ve skutečnosti jsou jakékoli předměty vystavené výrazným neutronovým tokům životu nebezpečné, protože neutrony v nich po interakci s jádry iniciují různé reakce způsobující sekundární (indukované) záření, které je emitováno ještě dlouhou dobu po posledním z rozpadů. neutrony ozařující hmotu.
K čemu byla tato „barbarská zbraň“ určena? Hlavice střel Lance a 203 mm houfnice byly vybaveny dvoufázovými termonukleárními náplněmi. Výběr nosičů a jejich dosah (desítky kilometrů) naznačují, že tyto zbraně byly vytvořeny pro řešení operačních a taktických úkolů. Neutronová munice (podle americké terminologie - "se zvýšeným výkonem radiace") byla určena k ničení obrněných vozidel, v nichž Varšavská smlouva několikanásobně převyšovala NATO. Tank je dostatečně odolný vůči účinkům rázové vlny, proto po výpočtu použití jaderných zbraní různých tříd proti obrněným vozidlům, s přihlédnutím k následkům kontaminace oblasti štěpnými produkty a ničení silnými rázovými vlnami, bylo rozhodnuto učinit z neutronů hlavní škodlivý faktor.
Ve snaze získat takovou termonukleární nálož se pokusili opustit jadernou „pojistku“ a nahradili štěpení ultravysokorychlostní kumulací: hlavový prvek trysky, který sestával z termonukleárního paliva, byl urychlen na stovky kilometrů za sekundu. druhá (v době srážky se výrazně zvýší teplota a hustota). Ale na pozadí exploze kilogramové nálože se "termonukleární" nárůst ukázal jako zanedbatelný a účinek byl registrován pouze nepřímo - výtěžkem neutronů. Popis těchto amerických experimentů byl publikován v roce 1961 v Atoms and Weapons, což vzhledem k tehdejšímu paranoidnímu utajení bylo samo o sobě nezdarem.
Sylvester Kaliski v sedmdesátých letech v „nejaderném“ Polsku teoreticky uvažoval o kompresi termojaderného paliva sférickou implozí a získal velmi příznivé odhady. Experimentální ověření však ukázalo, že i když se výtěžek neutronů ve srovnání s „proudovou verzí“ zvýšil o mnoho řádů, nestability front neumožňují dosažení požadované teploty v bodě konvergence vln a reagují pouze ty částice paliva, rychlost která je díky statistickému rozptylu mnohem vyšší než průměrná hodnota. Nebylo tedy možné vytvořit zcela „čistý“ náboj.
Velitelství NATO v očekávání, že zastaví většinu „brnění“, vyvinulo koncept „boje s druhými sledy“ a pokusilo se posunout dál od linie použití neutronových zbraní proti nepříteli. Hlavním úkolem obrněných sil je rozvinout úspěch do operační hloubky poté, co jsou vhozeny do mezery v obraně, proražené například jaderným úderem s vysokou účinností. V tuto chvíli je příliš pozdě na použití radiační munice: ačkoli 14-MeV neutrony jsou mírně absorbovány pancířem, poškození posádek radiací bezprostředně neovlivňuje bojeschopnost. Proto se takové údery plánovaly v čekárnách, kde se připravovaly hlavní masy obrněných vozidel na zavedení do průlomu: při pochodu k frontě se měly na posádky projevit účinky radiace.
Dalším využitím neutronové munice bylo zachycení jaderných hlavic. Je nutné zachytit nepřátelskou hlavici ve velké výšce, aby i v případě jejího vyhození do povětří neutrpěly objekty, na které je namířena. Ale absence vzduchu kolem připravuje antiraketu o možnost zasáhnout cíl rázovou vlnou. Je pravda, že během jaderného výbuchu v bezvzduchovém prostoru se přeměna jeho energie na světelný puls zvyšuje, ale to příliš nepomáhá, protože hlavice je navržena tak, aby při vstupu do atmosféry překonala tepelnou bariéru a je vybavena účinným spalováním ( ablativní) tepelně stínící povlak. Neutrony na druhé straně volně "přeskakují" skrz takové povlaky a když proklouzly, zasáhly "srdce" hlavice - sestavu obsahující štěpný materiál. V tomto případě je jaderný výbuch nemožný - sestava je podkritická, ale neutrony dávají vzniknout mnoha tlumeným štěpným řetězcům v plutoniu. Plutonium, které má za normálních podmínek v důsledku spontánních jaderných reakcí zvýšenou teplotu, která je patrná při dotyku, se při silném vnitřním zahřívání taví a deformuje, což znamená, že se již nebude moci ve správný čas proměnit v superkritickou sestavu .
Takové dvoufázové termonukleární nálože jsou vybaveny americkými záchytnými střelami Sprint, které střeží miny mezikontinentálních balistických střel. Kónický tvar střel umožňuje odolat obrovským přetížením, ke kterým dochází při startu a následném manévrování.
TRITIUM (supertěžký vodík), jeden z izotopů vodíku, jehož jádro obsahuje jeden proton a dva neutrony. Radioaktivní, poločas rozpadu 12,26 let; v beta rozpadu se stává héliem-3. Bod tání 252,2 °C, bod varu 248,1 °C.Ve snaze o tritium. Téměř okamžitě po objevení deuteria ( cm. DEUTERIUM A TĚŽKÁ VODA) se začalo v přírodě tritia hledat třetí supertěžký izotop vodíku, v jehož jádru jsou kromě jednoho protonu dva neutrony. Fyzikům bylo zřejmé, že pokud je tritium v běžném vodíku, bude koncentrováno spolu s deuteriem. Proto se několik skupin výzkumníků najednou, kteří zavedli výrobu těžké vody nebo k ní měli přístup, spojilo v honbě za novým izotopem pomocí různých metod hledání. Následně bylo zjištěno, že téměř všechny metody v zásadě nemohly poskytnout pozitivní výsledky, protože neměly potřebnou citlivost.Již v prvním díle G. Ureyho, ve kterém bylo objeveno deuterium, byl učiněn pokus detekovat tritium přesně stejným způsobem, podle polohy spektrálních čar předem předpovězené teorií. Na spektrogramech však nebyl ani náznak těchto čar, což obecně výzkumníky nepřekvapilo. Pokud je deuterium v běžném vodíku pouze setiny procenta, pak je pravděpodobné, že je tritia mnohem méně. Závěr byl jasný: je nutné zvýšit jak citlivost analýzy, tak i stupeň obohacení vodíkem v jeho těžkých izotopech.
Počátkem roku 1933 známý americký fyzikální chemik a autor teorie elektronových párů Gilbert Lewis spolu s chemikem Frankem Speddingem zopakovali Ureyho experiment. Tentokrát měli vědci k dispozici vysoce obohacený vzorek obsahující 67 % deuteria. Dokonce i po 2minutové expozici ve spektrografu poskytl takový vzorek jasné linie deuteria na fotografické desce. Ale i po 40 hodinách expozice zůstalo místo na desce, kde se měly podle teorie objevit tritiové čáry, zcela čisté. To znamenalo, že obsah tritia v běžném vodíku byl alespoň menší než 1:6
10 6 , tj. méně než jeden atom 3 H na 6 milionů atomů 1 H. Proto byl učiněn následující závěr: je nutné odebírat ještě koncentrovanější vzorky, to znamená elektrolyzovat ne obyčejnou vodu, aby se akumulovala D 2 O a těžká voda pro akumulaci T 2 Oh (nebo alespoň DTO). V praxi to znamenalo, že počáteční těžké vody bylo třeba odebrat tolik, kolik se dříve odebíralo obyčejné vody, aby se získala těžká voda!Po neúspěších spektroskopistů se do pátrání zapojili specialisté na hmotnostní spektrometrii. Tato extrémně citlivá metoda umožňuje analyzovat nepatrná množství hmoty ve formě iontů. Pro experimenty byla voda koncentrována 225 tisíckrát. Vědci doufali, že ve vzorku najdou ionty (DT).
+ o hmotnosti 5. Ionty s touto hmotností byly nalezeny, ale ukázalo se, že patří mezi triatomové částice (HDD)+ bez jakéhokoli podílu tritia. Ukázalo se, že tritium, pokud je přítomno v přírodě, je mnohem méně, než se dříve myslelo: ne více než 1:5 10 8 , tedy již 1 atom T na 500 milionů atomů H!Syntéza tritia. Zatímco spektroskopisté a hmotnostní spektrometry publikovali jednu po druhé zprávy o tritiu, které se všechny ukázaly jako nepravdivé, tritium bylo získáváno uměle. Stalo se to v laboratoři patriarchy jaderné fyziky Ernst Rutherford. V březnu 1934 vyšla v anglickém časopise Nature (Nature) malá poznámka podepsaná M. L. Oliphantem, P. Hartekem a Rutherfordem, podepsaná Lordem Rutherfordem (příjmení lorda Rutherforda nevyžadovalo při publikování iniciály!). Navzdory skromnému názvu poznámky: Transmutační efekt získaný těžkým vodíkem, informovala svět o důležitém úspěchu získání třetího izotopu vodíku. Spoluautory díla byli mladý Australan Mark Lawrence Oliphant a Rakušan Paul Harteck. A jestliže se Oliphant později stal akademikem a ředitelem Fyzikálního ústavu Canberrské univerzity, pak byl osud Harteka jiný. Zvláštním způsobem pochopil svou povinnost vůči německé vědě a v roce 1934 se rozhodl vrátit do Německa a pracovat pro nacistický režim. V roce 1939 napsal nejvyšším vojenským úřadům v Německu dopis o možnosti sestrojit atomovou zbraň a poté se pokusil postavit uranovou hromadu, naštěstí bez úspěchu.V roce 1933 G.Lewis z Berkeley navštívil laboratoř v Cambridge a daroval Rutherfordovi tři malé skleněné ampulky téměř čisté těžké vody. Jejich celkový objem byl pouze 0,5 ml. Oliphant z této vody přijal nějaké čisté deuterium, které sloužilo k získání D iontových paprsků.
+ , urychlený ve výbojce na vysoké energie. A Harteck syntetizoval sloučeniny, ve kterých byly atomy vodíku částečně nahrazeny atomy deuteria. Tímto způsobem byla výměnnými reakcemi NH získána zanedbatelná množství „váženého“ chloridu amonného 4Cl + D20 NH3DCI + HDO, NH3DCI + D20 NH2D2 Cl + HDO atd. Při bombardování deuterovaného chloridu amonného dispergovanými ionty D+ byl pozorován velmi intenzivní tok nových částic. Jak se ukázalo, jednalo se o jádra nového izotopu vodíku tritia (říkalo se jim tritony). Bylo také zřejmé, že poprvé v historii bylo možné pozorovat jadernou fúzi: dva atomy deuteria, které se spojily, vytvořily nestabilní jádro helia-4, které se poté rozpadlo na tritium a proton: 4He® 3H + 1H. Ve stejném roce Rutherford již ve svých přednáškách demonstroval nové jaderné transformace: čítač částic byl připojen přes zesilovač k reproduktoru, takže v publiku bylo slyšet hlasité cvakání, které bylo stále častější s tím, jak napětí na výboji trubka zvýšená. Zároveň na každý milion deuteriových „skořápek“, které zasáhly cíl, byl získán jeden atom tritia, což je pro jaderné reakce tohoto typu hodně.První tritium bylo tedy získáno uměle v důsledku jaderných reakcí. Otázka jeho existence v přírodě zůstala otevřená. Umělá syntéza tritia v Cambridge pouze podnítila výzkumníky, kteří koncentrovali těžkou vodu ve větším a větším měřítku v naději, že najdou tritium v přirozeném zdroji. Fyzici a chemici z Princetonské univerzity tedy spojili své síly a v roce 1935 podrobili elektrolýze již 75 tun
voda téměř dvě železniční cisterny! Výsledkem titánského úsilí byla získána malinká ampulka se zbytkem obohacené vody o objemu pouhých 0,5 ml. Byla to rekordní koncentrace 150 milionkrát! Hmotnostní spektrální analýza tohoto zbytku neukázala nic nového, spektrum stále mělo pík odpovídající hmotnosti 5, který byl připisován iontům (DT)+ , a posouzení obsahu tritia v přírodě s přihlédnutím k obrovské koncentraci dalo poměr T:H~ 7:10 10 tj. ne více než jeden atom T na 70 miliard atomů H.Pro detekci tritia bylo tedy nutné dále zvýšit stupeň koncentrace vody. To už si ale vyžádalo gigantické náklady. Sám Rutherford se podílel na řešení problému. S využitím své obrovské autority osobně požádal Nory, aby provedli experiment bezprecedentního rozsahu: získají těžkou vodu miliardkrát zkoncentrováním obyčejné vody! Nejprve bylo podrobeno elektrolýze 13 000 tun obyčejné vody, ze které bylo získáno 43,4 kg těžké vody s obsahem D
2 Asi 99,2 %. Dále bylo toto množství sníženo na 11 ml téměř 10měsíční elektrolýzou. Podmínky elektrolýzy byly zvoleny tak, aby upřednostňovaly koncentraci očekávaného tritia. Ze 13 tisíc tun vody (což je 5 vlaků po 50 cisternách!) tak byla získána pouze jedna zkumavka obohacené vody. Tak velkolepé experimenty svět ještě nepoznal!Vyvstal problém, jak nejlépe s tímto vzácným exemplářem naložit. Pravděpodobně jediný člověk na světě, který dokáže přímo rozlišit velmi podobné hmotnostní ionty (DT) v hmotnostním spektrometru
+ a ionty se za ně „maskují“ (DDH)+ , byl nositel Nobelovy ceny FW Aston vynikající specialista v oboru hmotnostní spektrometrické analýzy. Byl to on, kdo se rozhodl dát vzorek k analýze. Výsledek byl skličující: po přítomnosti DT iontů nebyla ani stopa.+ ! V souladu s tím byl poměr T:H snížen na 1:10 12 . Ukázalo se, že pokud je tritium přítomno v přírodních zdrojích, je to v tak zanedbatelných množstvích, že jeho izolace z nich je spojena s neuvěřitelnými, pokud vůbec překonatelnými obtížemi.Detekce přírodního tritia. Může být tritium radioaktivní? Již Rutherford po neúspěchu se svými grandiózními zkušenostmi takovou možnost nevylučoval. Výpočty také řekly, že jádro tritia musí být nestabilní, a proto musí být radioaktivní. Byla to právě radioaktivita tritia s relativně krátkou životností, která mohla vysvětlit jeho zanedbatelné množství v přírodě. Radioaktivita tritia byla skutečně brzy experimentálně objevena. Samozřejmě šlo o uměle získané tritium. Během 5 měsíců nedošlo k žádnému znatelnému poklesu radioaktivity. Z toho vyplynulo, s přihlédnutím k přesnosti experimentů, že poločas tritia není kratší než 10 let. Moderní měření udávají poločas rozpadu tritia 12,262 let.Když se tritium rozpadá, emituje beta částice, které se mění na helium-3. Energie záření tritia je tak malá, že nemůže projít ani tenkou stěnou Geigerova počítače. Proto musí být plyn analyzovaný na přítomnost tritia vypuštěn do čítače. Na druhou stranu nízká energie záření má své výhody, není nebezpečné pracovat se sloučeninami tritia (pokud jsou netěkavé): emitované
beta paprsky procházejí vzduchem jen několik milimetrů.K vývoji metod pro analýzu tritia bylo zapotřebí značného množství tritia. Proto se začaly objevovat nové způsoby jeho syntézy, např.
9 Be + 2 H ® 8 Be + 3 H, 6 Li + 1 n ® 4 He + 3 H a další. A přesnost analýzy se ohromně zvýšila. Bylo například možné analyzovat vzorky, ve kterých došlo pouze k jednomu rozpadu atomu tritia za sekundu, v takovém vzorku tritia je méně než 10 15 mol! Fyzici měli nyní v rukou výjimečně citlivou metodu analýzy – v předválečných letech byla asi milionkrát citlivější než hmotnostní spektrometrie. Je čas vrátit se k hledání tritia v přírodních zdrojích.Tritium v přírodě. V roce 1946, známý odborník v oblasti jaderné fyziky, nositel Nobelovy ceny W. F. Libby navrhl, že tritium se nepřetržitě tvoří v důsledku jaderných reakcí probíhajících v atmosféře. První měření radioaktivity přírodního vodíku, i když neúspěšná, ukázala, že poměr H:T je o 5 řádů menší, než se dříve myslelo, a není větší než 1:10 17 . Nemožnost detekovat tritium hmotnostní spektrometrií i při nejvyšším obohacení se ukázala být zřejmá: na začátku 50. let minulého století umožňovaly hmotnostní spektrometry stanovit koncentrace nečistot při jejich obsahu nejméně 10 4 %. V roce 1951 skupina amerických fyziků z Chicagské univerzity za účasti W. Libbyho vytáhla uloženou „Rutherfordovu“ ampuli s 11 ml superobohacené těžké vody, ve které se kdysi Aston pokusil detekovat tritium metodou hmotnostní spektrometrie. A přestože od izolace tohoto vzorku z přírodní vody uplynulo půldruhého desetiletí a zbyla v něm méně než polovina tritia obsaženého, výsledek na sebe nenechal dlouho čekat: těžká voda byla radioaktivní! Měřená aktivita zvažující obohacenípo obdržení vzorku odpovídal přirozenému obsahu tritia 1:10 18 . Abychom se pojistili proti možné chybě, rozhodli jsme se opakovat vše od samého začátku a pečlivě sledovat každý krok tohoto rozhodujícího experimentu. Autoři požádali norskou společnost, aby připravila několik dalších obohacených vzorků vody. Voda byla odebrána z horského jezera v severním Norsku v lednu 1948. Z něj bylo elektrolytickou koncentrací získáno 15 ml těžké vody. Byl destilován a reagoval s oxidem vápenatým: CaO + D 20® Ca(OD) 2 . Deuterium bylo získáno redukcí zinkem při teplotě červeného žáru z deuteroxidu vápenatého: Ca(OD) 2 + Zn ® CaZnO 2 + D 2 . Hmotnostní spektrometrická analýza ukázala, že bylo získáno nejčistší deuterium, které bylo spuštěno do Geigerova počítače pro měření jeho radioaktivity. Plyn se ukázal být radioaktivní, což znamenalo, že voda, ze které bylo izolováno deuterium, obsahovala tritium. Podobně bylo připraveno a analyzováno několik dalších vzorků, aby se objasnilo, kolik tritia je skutečně obsaženo v přírodním vodíku.Výjimečná důkladnost práce nenechala žádné pochybnosti o dosažených výsledcích. Ale rok před koncem této práce vyšel článek F. Faltingse a téhož P. Harteka z Fyzikálního a chemického ústavu Univerzity v Hamburku, ve kterém referovali o objevu tritia v atmosférickém vodíku. Harteck se tedy dvakrát podílel na objevu tritia: nejprve umělého a po 16 letech přirozeného.
Vzduch není nejbohatším zdrojem vodíku, obsahuje pouze 0,00005 % (na úrovni moře). Firma Linde proto na objednávku německých fyziků zpracovala sto tisíc metrů krychlových vzduchu, ze kterého se zkapalněním a rektifikací izoloval vodík a oxidací na oxidu měďnatém se z něj získalo 80 g vody. S pomocí elektrolýzy toto
voda byla několik desítekkrát zahuštěna, pak s ní byl „uhašen“ karbid vápníku: CaC 2 + 2H20® Ca (OH)2 + C2H2 a acetylen se hydrogenuje zbývajícím vodíkem na ethan: C 2H2 + 2H2® C2H6 . Výsledný ethan, do kterého bylo převedeno veškeré počáteční tritium, byl poté analyzován na radioaktivitu. Výpočet ukázal, že ve vzduchu je extrémně málo tritia (ve formě molekul NT): ve 20 metrech krychlových. cm vzduchu obsahuje jednu molekulu tritia, tzn. v celé atmosféře by to mělo být pouze ... 1 mol nebo 3 g. Pokud však vezmeme v úvahu, že vodíku je ve vzduchu extrémně málo, ukáže se, že atmosférický molekulární vodík je obohacen tritiem 10 000krát více než vodík v dešťové vodě. Z toho vyplynulo, že volný a vázaný vodík v atmosféře mají různý původ. Výpočet také ukázal, že ve všech nádržích Země obsahuje tritium pouze 100 kg.Hodnota získaná v Chicagu pro obsah tritia ve vodě (H:T = 1:10
18 ) se stalo běžným. Takový obsah atomů tritia dostal dokonce zvláštní název „jednotka tritia“ (TE). 1 litr vody obsahuje v průměru 3,2· 10 10 g tritia v 1 litru vzduchu 1,6· 10 14 g (při absolutní vlhkosti 10 mg/l). Tritium vzniká v horních vrstvách atmosféry za účasti kosmického záření rychlostí 1200 atomů za sekundu na 1 m 2 povrch Země. Po tisíce let byl tedy obsah tritia v přírodě téměř konstantní a jeho nepřetržitá tvorba v atmosféře byla kompenzována přirozeným rozpadem. Od roku 1954 (začátek zkoušek termonukleárních bomb) se však situace dramaticky změnila a obsah tritia v dešťové vodě stoupl tisíckrát. A není se čemu divit: výbuch vodíkové bomby o kapacitě 1 megatuny (Mt) vede k uvolnění 0,7 až 2 kg tritia. Celková síla výbuchů vzduchu v roce 1945 byla 1962. 406 Mt a pozemní 104 Mt. Přitom celkové množství tritia, které se v důsledku testů dostalo do biosféry, činilo stovky kilogramů! Po ukončení pozemních zkoušek začaly hladiny tritia klesat. Hlavním zdrojem technogenního tritia v životním prostředí se v posledních letech staly jaderné elektrárny, které ročně vypouštějí několik desítek kilogramů tritia.Moderní radiochemické metody umožňují s velkou přesností stanovit obsah tritia v relativně malém množství vody odebrané z toho či onoho zdroje. K čemu to je? Ukazuje se, že radioaktivní tritium s velmi pohodlnou životností něco málo přes 10 let může poskytnout mnoho cenných informací. W. Libby nazval tritium "radiohydrogen", analogicky s radiokarbonem. Tritium může sloužit jako vynikající označení pro studium různých přírodních procesů. Lze jej použít k určení stáří rostlinných produktů, jako jsou vína (pokud nejsou starší než 30 let), protože hrozny absorbují tritium z půdní vody a po sklizni se obsah tritia v hroznové šťávě začíná snižovat. známá míra. Libby sám provedl mnoho takových rozborů, zpracoval stovky litrů různých vín, které mu dodali vinaři z různých oblastí. Analýza atmosférického tritia poskytuje cenné informace o kosmickém záření. A tritium v sedimentárních horninách může naznačovat pohyb vzduchu a vlhkosti na Zemi.
Nejbohatšími přírodními zdroji tritia jsou déšť a sníh, protože téměř všechno tritium produkované kosmickým zářením v atmosféře jde do vody. Intenzita kosmického záření se mění v závislosti na zeměpisné šířce, takže srážky například ve středním Rusku nesou několikrát více tritia než tropické sprchy. A docela
v deštích, které padají přes oceán, je málo tritia, protože jejich zdrojem je v podstatě stejná oceánská voda a tritia není mnoho. Je jasné, že hluboký led Grónska nebo Antarktidy tritium vůbec neobsahuje – už se tam dávno úplně rozpadlo. Při znalosti rychlosti tvorby tritia v atmosféře je možné vypočítat, jak dlouho vlhkost zůstává ve vzduchu od okamžiku, kdy se vypaří z povrchu, dokud nepadne ve formě deště nebo sněhu. Ukázalo se, že například ve vzduchu nad oceánem je toto období v průměru 9 dní.Zásoby přírodního tritia jsou zanedbatelné. Veškeré tritium používané pro různé účely se proto získává uměle ozařováním lithia neutrony. V důsledku toho bylo možné získat významná množství čistého tritia a studovat jeho vlastnosti, stejně jako vlastnosti jeho sloučenin. Takže supertěžká voda T
2 O má hustotu 1,21459 g/cm 3 . Syntetizované tritium je relativně levné a používá se ve vědeckém výzkumu a v průmyslu. Široké uplatnění našly tritiové svítivé barvy, které se nanášejí na váhy přístrojů. Tyto světelné kompozice jsou z hlediska záření méně nebezpečné než klasické radiové. Například sulfid zinečnatý obsahující malé množství sloučenin tritia (přibližně 0,03 mg na 1 g světelné kompozice) nepřetržitě vyzařuje zelené světlo.. Takové stálé světelné kompozice se používají pro výrobu ukazatelů, přístrojových vah atd. Na jejich výrobu se ročně spotřebují stovky gramů tritia.Tritium je také přítomno v lidském těle. Dostává se do něj potravou, vdechovaným vzduchem a kůží (12 %). Zajímavé je, že plynný T
2 500krát méně toxické než super těžká voda T 2 A. To je způsobeno tím, že molekulární tritium, které se dostane do plic vzduchem, je pak rychle (asi za 3 minuty) z těla vyloučeno, zatímco tritium ve složení vody v něm setrvává 10 dní a stihne přenést značná dávka radiace k tomu během této doby. Lidské tělo jich v průměru obsahuje 5· 10 12 g tritia, což představuje příspěvek 0,13 mrem k celkové roční dávce záření (to je stokrát méně než expozice z jiných zdrojů záření). Zajímavé je, že lidé, kteří nosí hodinky s ručičkami a číslicemi potaženými tritiovým fosforem, mají obsah tritia v těle 5x vyšší než je průměr.A tritium je jednou z hlavních složek výbušniny termojaderných (vodíkových) bomb a je také velmi slibné pro provádění řízené termonukleární reakce podle schématu D + T.
4 He + n. Ilya Leenson LITERATURA Evans E. Tritium a jeho sloučeniny. M., "Atomizdat", 1970Jakýkoli chemický prvek má odrůdy přírodního nebo umělého původu, nazývané izotopy. Rozdíl mezi nimi spočívá v nestejném počtu neutronů v jádrech a následně v atomové hmotnosti a také ve stupni stability. Pokud jde o počet protonů, ten je stejný, díky čemuž prvek ve skutečnosti zůstává sám sebou. V tomto článku se zaměříme na izotopy vodíku, nejlehčího a nejrozšířenějšího prvku ve vesmíru. Musíme zvážit jejich vlastnosti, roli v přírodě a rozsah praktického použití.
Odpověď na tuto otázku závisí na tom, které izotopy vodíku jsou myšleny.
Pro tento prvek byly stanoveny tři přirozené izotopové formy: protium - lehký vodík, těžké deuterium a supertěžké tritium. Všechny se vyskytují přirozeně.
Kromě nich existují čtyři uměle syntetizované izotopy: quadium, pentium, hexium a septium. Tyto odrůdy se vyznačují extrémní nestabilitou, životnost jejich jader se vyjadřuje v hodnotách řádově 10-22 - 10-23 sekund.
Celkem je tedy dnes známo sedm izotopových druhů vodíku. Na tři z nich, které mají praktický význam, zaměříme svou pozornost.
Toto je nejjednodušeji uspořádaný atom. Izotop vodíku protium s atomovou hmotností 1,0078 amu. e. m. má jádro, které obsahuje pouze jednu částici - proton. Protože je stabilní (teoreticky se životnost protonu odhaduje na ne méně než 2,9 × 1029 let), je stabilní i atom protia. Při zápisu jaderných reakcí se označuje jako 1H1 (dolní index je atomové číslo, tedy počet protonů, horní index je celkový počet nukleonů v jádře), někdy je jednoduše p „proton“.
Izotop světla tvoří téměř 99,99 % veškerého vodíku; pouze o něco více než jedna setina procenta připadá na jiné formy. Je to protium, které rozhodujícím způsobem přispívá k rozšíření vodíku v přírodě: ve vesmíru jako celku - asi 75 % hmoty baryonové hmoty a přibližně 90 % atomů; na Zemi – 1 % hmotnosti a celých 17 % atomů všech prvků, které tvoří naši planetu. Obecně lze protium (přesněji proton jako jednu z hlavních složek Vesmíru) bezpečně nazvat nejdůležitějším prvkem. Poskytuje možnost termojaderné fúze v útrobách hvězd včetně Slunce a díky ní vznikají další prvky. Lehký vodík navíc hraje důležitou roli při stavbě a fungování živé hmoty.
V molekulární formě vstupuje vodík do chemických interakcí při vysokých teplotách, protože rozštěpení jeho dostatečně silné molekuly vyžaduje hodně energie. Atomový vodík se vyznačuje velmi vysokou chemickou aktivitou.
Těžký izotop vodíku má složitější jádro, které se skládá z protonu a neutronu. V souladu s tím je atomová hmotnost deuteria dvakrát větší - 2,0141. Přijímané označení je 2H1 nebo D. Tato izotopová forma je také stabilní, protože v procesech silné interakce v jádře se proton a neutron neustále navzájem přeměňují a ten nemá čas na rozpad.
Na Zemi vodík obsahuje 0,011 % až 0,016 % deuteria. Jeho koncentrace je různá v závislosti na prostředí: v mořské vodě je tohoto izotopu více a ve složení například zemního plynu výrazně méně. Na jiných tělesech sluneční soustavy může být poměr deuteria k lehkému vodíku odlišný: například led některých komet obsahuje větší množství těžkého izotopu.
Deuterium taje při 18,6 K (lehký vodík při 14 K) a vře při 23,6 K (odpovídající bod pro protium je 20,3 K). Těžký vodík má obecně stejné chemické vlastnosti jako protium, tvoří všechny typy sloučenin charakteristické pro tento prvek, má však také některé rysy spojené se závažným rozdílem v atomové hmotnosti - koneckonců deuterium je 2krát těžší. Je třeba poznamenat, že z tohoto důvodu se izotopové formy vodíku vyznačují největšími chemickými rozdíly ze všech prvků. Obecně je deuterium charakterizováno nižší (5–10krát) reakční rychlostí.
Jádra těžkého vodíku se účastní mezistupňů termonukleárního cyklu. Slunce svítí díky tomuto procesu, v jednom ze stádií, kdy vzniklý izotop vodíku deuterium, splynutím s protonem, dá vzniknout héliu-3.
Voda, která obsahuje kromě protia jeden atom deuteria, se nazývá polotěžká a má vzorec HDO. V molekule těžké vody D2O deuterium zcela nahrazuje lehký vodík.
Těžká voda se vyznačuje pomalým průběhem chemických reakcí, v důsledku čehož ve vysokých koncentracích škodí živým organismům, zejména vyšším, jako jsou savci včetně člověka. Pokud je čtvrtina vodíku ve složení vody nahrazena deuteriem, jeho dlouhodobé používání je plné rozvoje neplodnosti, anémie a dalších onemocnění. Při výměně 50 % vodíku savci po týdnu pití takové vody umírají. Pokud jde o krátkodobé zvýšení koncentrace těžkého vodíku ve vodě, je prakticky neškodný.
Nejvýhodnější je získat tento izotop ve složení vody. Existuje několik způsobů, jak obohatit vodu deuteriem:
Supertěžký izotop vodíku, který má ve svém jádru proton a dva neutrony, má atomovou hmotnost 3,016, což je asi třikrát větší než protium. Tritium se označuje symbolem T nebo 3H1. Taví a vaří při ještě vyšších teplotách: 20,6 K a 25 K.
Je to radioaktivní nestabilní izotop s poločasem rozpadu 12,32 let. Vzniká, když jsou jádra atmosférických plynů, jako je dusík, bombardována částicemi kosmického záření. K rozpadu izotopu dochází při emisi elektronu (tzv. beta rozpad), přičemž jeden neutron v jádře prochází přeměnou na proton a chemický prvek zvýší své atomové číslo o jedničku a stává se z něj helium-3. V přírodě je tritium přítomno ve stopovém množství – je ho velmi malé.
Supertěžký vodík vzniká v těžkovodních jaderných reaktorech, když jsou pomalé (tepelné) neutrony zachyceny deuteriem. Část je k dispozici pro extrakci a slouží jako zdroj tritia. Kromě toho se získává jako produkt rozpadu lithia, když je lithium ozářeno tepelnými neutrony.
Tritium se vyznačuje nízkou energií rozpadu a představuje určité radiační riziko pouze tehdy, když se dostane do těla se vzduchem nebo potravou. K ochraně pokožky před beta zářením stačí gumové rukavice.
Lehký vodík se používá v mnoha průmyslových odvětvích: v chemickém průmyslu, kde se z něj vyrábí čpavek, metanol, kyselina chlorovodíková a další látky, v rafinaci ropy a metalurgii, kde je potřeba k obnově žáruvzdorných kovů z oxidů. Používá se také v některých fázích výrobního cyklu (při výrobě pevných tuků) v potravinářském a kosmetickém průmyslu. Vodík slouží jako jeden z druhů raketového paliva a využívá se v laboratorní praxi ve vědě i v průmyslu.
Deuterium je v jaderné energetice nepostradatelné jako vynikající moderátor neutronů. Používá se v této kapacitě, stejně jako jako chladivo v těžkovodních reaktorech, které umožňují použití přírodního uranu, což snižuje náklady na obohacování. Je také spolu s tritiem součástí pracovní směsi v termonukleárních zbraních.
Chemické vlastnosti těžkého vodíku umožňují jeho využití při výrobě léků za účelem zpomalení jejich vylučování z těla. A konečně, deuterium (jako tritium) má vyhlídky jako palivo v termonukleární energii.
Vidíme tedy, že všechny izotopy vodíku jsou tak či onak „v podnikání“ jak v tradičních, tak v high-tech, na budoucnost orientovaných odvětvích inženýrství, technologie a vědeckého výzkumu.
