2.3. Свойства трития

1. Упругость пара трития и равновесие системы вода – тритий

Упругость пара жидких НТ и DT определили Либби и Бартер дестилляцией очень малого объема жидкого водорода или дейтерия с содержанием трития. Пробы газа после дестилляции отбирались и производилось измерении активности в счетчике Гейгера-Мюллора. Счетный газом служил водород или дейтерий в смеси с парами этилового спирта. Давление водорода равно 15 мм, а спирта 2-3 мм.

Тритий получался из лития на циклотроне Беркли с последующей обработкой Н₂о или D₂O, причем выделяется НТ или DТ. Концентрация трития была равна приблизительно 10^-9 моля на моль водорода.

Определяя удельную активность трития при дестилляции, авторы вычислили молярную долю трития в водороде, а отсюда – упругость паров НТ и DТ.

Тритий легко выделяется перегонкой жидких изотопов водорода при условии пропускания смеси изотопов через катализатор, чтобы осуществить равновесие согласно реакциям:

2HT=T₂ + H₂ (6)

2DT=T₂ + H₂ (7)

Экспериментальное исследование равновесия системы вода – тритий выполнено Блэком и Тэйлором. Была определена константа равновесия К системы

HT + Н₂О = НTО + H₂ (8)

1. Масса, магнитный момент и спин трития

Впервые масса трития, равная 3,0151, была определена в 1934 году Резерфордом с сотрудниками. Это же значение приводит Финберг. Бете приводит значение массы трития 3,01610±0,00033. Наиболее поздние и, по-видимому, более точные данные относятся к 1941 году. В работе Бергер приведено значение массы трития 3,01683±0,00009.

Работ по экспериментальному определению магнитного момента трития мало. Закс в своих работах приводит полученную им теоретически величину магнитного момента трития, равную 2,68 ядерных магнетонов. В другой работе Закс и Швингер дают значение 2,71. Виллярс, рассчитывает магнитный момент трития, как µН³ = µН¹ + 0,186 = 2,975 ядерных магнетонов, причем магнитный момент протона, согласно Арнольду и Робертсу, равен 2,789.

Блох с сотрудниками приводят отношение магнитного момента трития к магнитному моменту протона, равное 1,067±0,001. Андерсон и Новик определили отношение ядерного фактора g для трития к ядерному фактору для протона. Оно оказалось равным 1,06666±0,00010.

Гольдхабер и Блох с сотрудниками приводят расчетные данные спина трития, который равен ½.

2. Энергия связи ядра н3

Мессей и Мор расчет энергии связи производили в предложении отсутствия взаимодействия между нейтронами. Это предложение привело к неверным результатам. При введении в расчет взаимодействия между нейтронами была получена энергия, равна 8,1 МэВ. Фролих с сотрудниками также получили из расчета значение, близкое к 8,1 МэВ. Головин на основании работ других авторов вычислил энергию связи ядра трития и получил величину 8,46 МэВ. Из этих расчетов Головин пришел к выводу, что глубина потенциальной ямы для ядра Н³ должна быть меньше 40 МэВ, а ширина – больше 1,8*10^-13см.

Кунду и Пуль предполагают, что в ядре трития существует не два нейтрона, а одна частица – ди-нейтрон. Предполагается, что использование трития, как ядра частицы для введения двух нейтронов в ядра других элементов для получения нужных изотопов. Когда ядро H³ приближается к высокому потенциальному барьеру мишени, оно поляризуется и заряженный протон с силой отталкивается. Ди-нейтрон после этого проникает в ядро мишени, как целая частица – ди-нейтрон n₀².