H-3

3	H
1	H

Wasserstoff-3 - auch bekannt unter der Bezeichnung Tritium - ist ein radioaktives Isotop des Wasserstoffs, das durch natürliche Prozesse in sehr geringen Mengen in der Atmosphäre vorkommt. Es hat eine Halbwertzeit von etwa 12,3 Jahren und zerfällt durch Beta-Zerfall in Helium-3. Tritium wird in der Atomindustrie als Brennstoff in Kernreaktoren und in der Herstellung von Kernwaffen verwendet. Es kann auch in speziellen Leuchtstoffen und als Tracer in medizinischen Untersuchungen eingesetzt werden. Da es radioaktiv ist, birgt es jedoch auch gewisse Risiken, was seine Anwendung einschränkt.

Das Tritium-Atom besteht aus einem Proton - was für H-Isotope spezifisch ist - und zwei Protonen.

Siehe auch: Übersicht über die Wasserstoff-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Wasserstoff-3, H-3Namen:TritiumEnglische Bezeichnung:Hydrogen-3Symbol:³HMassenzahl A:3Kernladungszahl Z:1 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:2Isotopenmasse:3,01604928132(8) u (Atommasse)Nuklidmasse:3,0155007 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:14,94981 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,0091055826800002 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:8,48179563 MeV (pro Atomkern)
2,82726521 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Halbwertszeit:12,32(2) JahreZerfallskonstante λ:1,784052415191 × 10^-9 s^-1Kernspin:1/2+Ladungsradius:1,7591(363) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1934

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 12,32(2) Jahre bzw. 3,88524 × 10⁸ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	γ-Energie (Intensität)
β^- zu	³He	100 %	0,018592(0) MeV

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ⁴H, ⁵H.

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Wasserstoff-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Anteil am Isotopengemisch):

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Wasserstoff Isotopengemisch	1,008 u	100 %
Isotop ¹H	1,0078250322(6) u	99,99 %	stabil	1/2+
Isotop ²H	2,0141017781(8) u	0,01 %	stabil	1+
Isotop ³H	3,01604928132(8) u		12,32(2) Jahre	1/2+

NMR-Daten

³H zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:³H-NMRAnteil:SpurenKernspin:1/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+ 2,978962460(14)Gyromagnetisches Verhältnis
10⁷ rad T^-1 s^-1:28,535Resonanz-Frequenz
v₀ bei 1 T:45,4148Relative Empfindlichkeit:1,21354 (H₀ = const.)
1,0667 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]

Strahlenschutz

Als Zielorgan bzw. kritisches Organ des radioaktiven Tritiums gilt der ganze Körper. Die biologische Halbwertszeit beträgt 19 Tage.

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Wasserstoff-3 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:H-3Freigrenze:10⁹ BqFreigrenze pro Gramm:100 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:2000 TBqOberflächenkontamination:100 Bq/cm²Halbwertszeit:12,3 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Wasserstoff-3 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 2) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 3) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.