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2020年10月16日，日本官方發(fā)出聲明稱：正式?jīng)Q定將核污水排入太平洋。其環(huán)保部聲稱本次污水排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

新聞截圖，來源三聯(lián)生活周刊

福島第一核電站內(nèi)林立的蓄水箱，來源共同社

從新聞中不難看出，污水中存在著一種難以去除的放射性物質(zhì)氚。

氚（音chuān），英文名稱：Tritium，亦稱超重氫，是氫的同位素之一，元素符號為T或3H。它的原子核由一個質(zhì)子和兩個中子所組成，并帶有放射性，會發(fā)生β衰變，其半衰期為12.43年，原子量3.016u。

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可以在網(wǎng)上買到的放射物質(zhì)

氚的原子核由一顆質(zhì)子和二顆中子組成，主要用于熱核反應(yīng)，并且也是一種在核反應(yīng)之中常見的物元素，整個大氣中，氚的自然含量可能不到 2 kg，但到 20 世紀(jì) 60 年代初，核聚變武器的試驗產(chǎn)生了大約 200 kg 的氚，這樣就說明了，只有在極端條件之下才能夠穩(wěn)定它的存在，同時它的轉(zhuǎn)化利用最大的就是元素氫，要想徹底處理掉氚的放射性物基本不太可能。

氚的 β 衰變產(chǎn)物為穩(wěn)定的3He。這也使氚成為使用最廣泛的放射性物質(zhì)之一。在網(wǎng)上很容易就可以買到各種各樣的含有微量氚氣的鑰匙鏈、項鏈和手表，氚元素的衰變會激發(fā)熒光體，比如摻有銅的硫化鋅，在沒有電池或外部電源的情況下，其自發(fā)光可持續(xù)多年。

氚氣鑰匙扣

氚是一個極弱的 β 射線放射體，對人體的影響主要是由于氚的β衰變只會放出高速移動的電子，不會穿透人體，因此只有大量吸入氚才會對人體有害。同時由于其生物學(xué)活性，會被人體細(xì)胞用于細(xì)胞代謝，造成直接的內(nèi)照射，從而嚴(yán)重危害吸入者的健康。

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氚的命名大戰(zhàn)

為什么3H 被稱為氚，而不是直接叫氫 -3 呢？

氫的同位素

更確切地說，為什么只有2H 和3H 仿佛獨(dú)立的元素一樣，擁有自己的名稱，而其余大量的同位素卻無此殊榮，難道它們不值得嗎？

其實，在 20 世紀(jì)初期，許多放射性同位素都擁有各自的名稱，但它們早已停用。1957年，國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）正式禁止了除了氘和氚之外的同位素命名，只有少數(shù)未經(jīng)批準(zhǔn)的特例，例如，14C 被稱作放射性碳，而230Th 則叫鍰（ionium），它們?nèi)栽谀承I(yè)領(lǐng)域里被使用。

當(dāng)同位素這一概念被認(rèn)識到之后，許多以前被認(rèn)為是獨(dú)立元素的同位素，因為具有明顯相同的化學(xué)性質(zhì)，而被歸類為元素周期表上的某個單一元素。盡管某些同位素之間也被觀察到有輕微的化學(xué)差異，但氫同位素的發(fā)現(xiàn)是一個重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

氫的同位素，來源百度百科

在化學(xué)反應(yīng)中，2H 和3H 的行為顯然與普通的1H 不完全相同，這給它們獨(dú)立命名提供了清晰的依據(jù)。

在發(fā)現(xiàn)2H 和3H后不久，化學(xué)老師被告知要謹(jǐn)慎使用一種元素的同位素的化學(xué)性質(zhì)相同這一論斷，然而即使在今天，這句提醒也經(jīng)常被忽略。

1932 年， 美 國 科 學(xué) 家 哈 羅 德·尤 里、喬治·墨菲和布里克韋德發(fā)現(xiàn)了氘，他們在 1933 年的一份報告中給2H 取名氘（deuterium），同時也為當(dāng)時尚未被發(fā)現(xiàn)的3H 取 了氚（tritium）這個名字。

這一先發(fā)制人的命名提議，激化了關(guān)于氘（deuterium）這個名字是否合適的爭議，又很快演變成了一場激烈的公開辯論。

在大西洋彼岸，盧瑟福支持以diplogen作為2H 的名字，并以diplon稱呼其原子核。這一方案因他個人的名聲而吸引了很多公眾的眼球。

此后不久，在 1934 年初，劍橋大學(xué)的馬克·歐力峰、保羅·哈特克和盧瑟福報道稱，他們用diplon轟擊diplogen，生成了3H。

值得注意的是，這篇文章并沒有提到或建議這種新同位素的名字。劍橋大學(xué)有關(guān)3H 的初步報告錯誤地宣稱它是穩(wěn)定的，因為他們認(rèn)為放射性來源于反應(yīng)的另一種產(chǎn)物3He。

當(dāng)事實證明情況正好相反時，tritium這個名字已經(jīng)很常用了。1937 年，盧瑟福在去世前不久，寫了一篇關(guān)于3H 的回顧性文章，提倡將3H 命名為triterium。盡管他做出了努力，但triterium并沒有取代尤里提議的tritium，而與diplogen對應(yīng)的triplogen得到的支持就更少了。

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特殊，不只是因為名字

氚在同位素中仍顯得很特殊，而這不僅僅是因為它的名字。

氚和氘反應(yīng)是未來最有前景的聚變能來源。由于一種元素的同位素之間的區(qū)別僅僅在于中子的數(shù)量，因此同位素之間的相對質(zhì)量差異對于較輕的元素來說更為顯著，而對于氫來說，這種質(zhì)量差則是到目前為止最大的。

現(xiàn)在，大量研究領(lǐng)域要依賴于同位素之間化學(xué)性質(zhì)的微小差異，而這種差異往往是由質(zhì)量的不同引起的。同位素之間相對質(zhì)量一般差異不大，比如，208Pb 比207Pb 大約重了 0.5%，13C 比12C 重約 8.5%， 但是 T 卻比1H 重了約 200%。

相對質(zhì)量差異如此之大， 與其他元素相比，T 和1H 之間的差異絕對是一個極端異常值。相對較短的半衰期和稀缺性使得對氚進(jìn)行宏觀化學(xué)性質(zhì)研究變得極為困難，這是一個遺憾，畢竟氚在同位素效應(yīng)方面確實是獨(dú)一無二的。

責(zé)編/心與紙

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