Tritón (química)

En química, y en física de partículas, el tritón, (del griego τρίτος, tritos, "el tercero"), designa el núcleo del átomo de tritio o hidrógeno pesado, un isótopo radiactivo del elemento hidrógeno.^[1]​ El símbolo del tritón es ³H⁺, o más raramente, T⁺ o simplemente t. Un tritón se compone de dos neutrones y un protón.

Tritón, una de las variedades del ion hidrógeno o Hidrón.

Datos básicos

Datos sobre el tritón, ^3H^+, (según CODATA^[2]​)
Carga	e = +1,602 176 462(63)·10^-19 C
Masa en reposo	3,015500 u = 5,007355·10^-27 kg = 5496,920 × me
Energía en reposo	2808,920 MeV = 4,500386·10^-10 J
Vida media	12,32 años

El tritón es inestable y se desintegra con una vida media de 12,32 años.

Los tritones desempeñan un papel importante en las reacciones de fusión nuclear en los reactores nucleares de fusión, aún en desarrollo.

Los núcleos atómicos de los otros dos isótopos del hidrógeno, ¹H (Protio) y ²H (deuterio), se conocen con el nombre de protón y deuterón. El nombre colectivo de los cationes de hidrógeno, independientemente de su núcleo central y de su masa, es el de hidrón.

Producción

Hay diversas reacciones nucleares en la que se producen tritones:

• Bombardeo con deuterones de 15-25 MeV sobre blancos de plomo-208.^[3]​

${\displaystyle ^{208}Pb\ +\ ^{2}H^{+}\,\to \,^{207}Pb\ +\ ^{3}H^{+}}$ 

• Bombardeo con protones de 30 GeV sobre blancos de aluminio, berilio y hierro.^[4]​

• Reacción entre deuterones y protones con formación de tritones y piones positivos.^[5]​

${\displaystyle ^{2}H^{+}\ +\ ^{1}H^{+}\,\to \,^{3}H^{+}\ +\ \pi ^{+}}$ 

• Colisiones de alta energía entre deuterones.^[6]​

 

Fusión nuclear de deuterones (núcleos de deuterio) y tritones (núcleos de tritio) con producción de helio.

Reacciones nucleares con tritones

Una de las reacciones nucleares más interesantes en las que interviene el tritón es la fusión de núcleos de deuterio (deuterón) y de tritio (tritón) con formación de helio-4 y un gran desprendimiento de energía, que podría aprovecharse en los reactores nucleares de fusión.

${\displaystyle ^{2}H^{+}\ +\ ^{3}H^{+}\,\to \,^{4}He^{2+}\ +\ n^{0}\,+\ Energ{\acute {\imath }}a\ (17,6\ MeV)}$ 

Una reacción similar es la que involucra a tritones y protones en los plasmas a alta temperatura.^[7]​

La reacción entre nitrógeno-14 y tritones transcurre en dos fases, produciendo neutrones y oxígeno-16 en estado excitado, que posteriormente se desintegra dando nitrógeno-15 y protones.^[8]​

Véase también

• Hidrón (H⁺) (ion hidrógeno, catión)
• Protón (¹H⁺)
• Deuterón (²H⁺)
• Hidrógeno, H (elemento de la tabla periódica, átomo)

Referencias

1. RECOMENDACIONES DE 1990. NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA. (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última). UNIÓN INTERNACIONAL DE QUÍMICA PURA Y APLICADA. Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica. Editado por G. J. Leigh. Versión española elaborada por: Luis F. Bertello (Argentina) y Carlos Pico Marín (España). Ver apartado I.8.2.2 y, sobre todo, la nota 8d, al pie de la página 103.
2. CODAPA: Datos sobre partículas subatómicas
3. The LEAD-208(DEUTERON, TRITON)LEAD-207 Reaction with 15 TO 25 Mev Deuterons. Muehllehner, Gerd. UNIVERSITY OF MICHIGAN, 1966 Thesis (Ph.D.) En: Dissertation Abstracts International, Volume: 27-09, Section: B, page: 3234.
4. Production of Tritons, Deuterons, Nucleons, and Mesons by 30-GeV Protons on A1, Be, and Fe Targets. A. Schwarzschild y Č. Zupančič. Brookhaven National Laboratory, Upton, Nueva York, 1963. Phys. Rev. 129, 854–862
5. The reaction proton deuteron yields triton pion at 470 and 590 MeV. Dollhopf, W.; Lunke, C.; Perdrisat, C. F.; Roberts, W. K.; Kitching, P.; Olsen, W. C.; Priest, J. R. Annual Meeting of the American Physical Society, 29 Jan. - 1 Feb. 1973, Nueva York, 1973
6. Production of Tritons in High-Energy Deuteron-Deuteron Collisions. C. S. Godfrey. Radiation Laboratory, Department of Physics, University of California, Berkeley, California, 1954. Phys. Rev. 96, 493–495
7. Proton–triton nuclear reaction in ICRF heated plasmas in JET. M I K Santala, M J Mantsinen, L Bertalot, S Conroy, V Kiptily, S Popovichev, A Salmi, D Testa, Yu Baranov, P Beaumont, P Belo, J Brzozowski, M Cecconello, M deBaar, P deVries, C Gowers, J-M Noterdaeme, C Schlatter, S Sharapov and JET-EFDA contributors. Plasma Phys. Control. Fusion 48 1233-1253 (2006). doi: 10.1088/0741-3335/48/8/012
8. The two-stage nuclear reaction ¹⁴N(t, n)¹⁶O^*(p)¹⁵N. Nelson Jarmie, M. G. Silbert y Darryl B. Smith. Los Álamos Scientific Laboratory, University of California, Los Álamos, New México, USA. Nuclear Physics Volume 25, May-June 1961, Pág. 443-446

•   Datos: Q488424