삼중수소란 무엇을 말하는 것입니까?
오늘 일본이 오염수를 방출한다고 합니다.
오염수중에 삼중수소가 문제라던데
삼중수소는 무엇이며 인체에 어떠한 영향이 있는 것입니까?
안녕하세요. 황령산이여입니다.
삼중수소는 일반 수소보다 무거운 수소를 말합니다. 보통의 수소원자는 양성자와 전자로 구성되어 있지만 삼중수소원자는 여기에 중성자가 2개씩 더 있어 세 배 무거운 수소가 되는 것이죠. 삼중수소는 보통 수소에는 없는 방사능을 방출하기 때문에 반감기를 거쳐 자연 상태에서는 약 12년이 지나면 헬륨 -3으로 붕괴되는데 처음 삼중수소가 발견된 뒤 한 동안 방사선 폐기물에 불과했지만 과학의 발전으로 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 자 그렇다면 삼중수소가 어떤 분야에 사용되고 있는지 살펴볼까요?
삼중수소는 스스로 빛을 낼 수 있게 만드는 자발광체의 핵심 연료로 사용되는데, 삼중수소가 방출하는 베타선이 형광물질을 자극하기 때문입니다. 기존의 야광제품보다 100배가 밝은데 비해 전기가 없이 빛날 수 있기 때문에 문제가 생겨 정전이 일어났을 때 불이 꺼지면 사고의 위험이 있는 곳에 사용됩니다. 대표적인 활용 예시로는 비행기 활주로나 군대의 야간작전 시 야간 나침판이나 지도를 볼 수 있게 도와주는 독도경, 조준경이 있습니다.
이 밖에도 최근에는 공항 검색대에서 사용할 수 있도록 개발 중에 있습니다. X선 검색대와 달리 삼중수소를 이용한 검색대는 물체의 성분을 검사할 수도 있는데요. 물체의 화학적 특성이 나이트로글리세린, 미텔 나이트레이트같이 폭탄과 유사한 물질이라면 알고 경고음을 울립니다. 아직 미흡한 점이 있어 보안하고 있는 중이지만 이 문제만 해결된다면 널리 보급될 예정입니다.
앞으로 삼중수소가 가장 주요하게 사용될 분야는 바로 핵융합입니다. 핵융합은 가벼운 원자핵들이 높은 온도와 압력이 가해져 충돌하여 하나의 원자핵으로 결합하는 것을 말합니다. 삼중수소가 중수소라는 두 개의 원자핵이 함께 가열되고 압력을 받으며 중성자와 헬륨으로 변하게 됩니다. 이 때 질량손실이 일어나게 되는데 아인슈타인의 질량보존의 법칙 E=mc2 의해 손실된 질량이 에너지로 바뀌게 됩니다. 중수소만을 이용한 핵융합 반응도 가능하지만 중수소 - 삼중수소의 결합은 상대적으로 낮은 온도에서 일어나기 때문에 더 효율적이라고 할 수 있습니다.
사실 핵융합 연료 중 하나인 삼중수소는 자연적으로 존재하는 것이 아니라 인위적으로 만들어 지는데 그마저도 반감기로 인해 약 12년 내에 사라지게 됩니다. 그러면 핵융합에너지를 만드는데 필요한 삼중수소는 어떻게 구해야 할까요?
사실 핵융합로에서는 '블랑켓'이라 불리는 장치를 이용하여 삼중수소를 만들어 낼 수 있습니다. '블랑켓'에 함유된 리튬은 핵융합로 내에서 중성자와 반응하면 핵융합 연료인 삼중수소로 변환하게 됩니다. 핵융합 반응을 위해 필요한 삼중수소는 리튬으로 만들 수 있는 것이지요. 결국 핵융합의 연료는 바닷물 속에 있는 중수소와 리튬이 되는 것인데, 바닷물에는 전체적으로 약 2,300억 톤 가량의 엄청난 양의 리튬이 녹아있으니 핵융합을 위한 원료는 거의 무한대라고 할 수 있습니다.
실제로 2020년에는 우리나라를 비롯한 미국, 러시아, EU, 인도, 일본, 중국 7개의 나라에서 개발하고 있는 국제핵융합실험로(ITER)에 삼중수소를 이용한 핵융합실험을 진행할 예정입니다. 삼중수소에서 나오는 방사능 때문에 한동안은 방사능 폐기물로 취급되었지만 과학의 발전으로 인하여 삼중수소는 제2의 인생을 다시 시작하게 되었는데요. 앞으로 더 많은 과학의 발전으로 미래의 에너지를 책임질 삼중수소가 어떤 모습으로 변화하게 될지 기대해 주세요.
출처 : 국가핵융합연구소
안녕하세요. 냉철한줄나비274입니다.
삼중수소는 수소의 동위원소 중 하나라고 합니다.
일반 수소(중수소)는 양성자 1개와 중성자 1개로 이루어져 있는데, 삼중수소는 양성자 1개와 중성자 2개로 이루어져 있습니다. 삼중수소는 방사성 물질로, 베타선을 방출하며, 에너지가 작아 인체 조직을 투과하지 못하지만, 물의 형태로 체내에 들어가면 피폭을 일으킵니다.
안녕하세요. 톰아저씨크루즈여행입니다.
삼중수소의 구성에 있어서 삼중수소의 원자핵은 하나의 양성자와 두 개의 중성자로 구성되어 있습니다
삼중수소는 자연계에 가장 많이 존재하는 보통 수소보다 무거운 수소를 말하는데 T나 3H로 표기합니다
보통 수소원자는 양성자와 전자 하나씩으로 구성돼 있는데, 삼중수소원자는 여기에 중성자가 2개 더 붙어있고 전자의 무게는 무시할 만큼 작으므로 이름처럼 ‘3배 무거운 수소’입니다
삼중수소는 생식독성·유전독성·소아암 등 심각한 부작용을 야기할 수 있는 위험성이 있습니다
