En 1934, Ernest Rutherford découvre l'existence du tritium. En bombardant une cible de deutérium par des deutons (noyaux de deutérium), il observe l'émission de neutrons et de protons qu'il attribue à la formation d'un isotope de masse trois de l'hélium (3He) et de l'isotope de masse trois de l'hydrogène (3H). Quelques années plus tard, en 1939, Luis Walter Alvarez sépare les deux isotopes. Il montre que l'hélium 3He est stable, alors que le tritium 31 H est radioactif et s'apparente chimiquement à l'hydrogène 11 H.
Le tritium est l'isotope radioactif de l'hydrogène de masse atomique 3,016 050 u. Il est représenté par le symbole T ou 3 1 H ou 3H. Il s'agit d'un émetteur β— pur, il se désintègre avec émission d'un électron e— (dont l'énergie moyenne est de 5,71 keV et l'énergie maximale 18,61 keV) et d'un antineutrino v̄ pour former de l'hélium 3 : T → 32 He + e— + v̄.
La demi-vie du tritium est de 12,32 ans et son activité massique de 3,59 × 1014 Bq.g–1 (donc 1 gramme de T a une activité de 3,59 × 1014Bq = 359 TBq). Le fort coefficient de diffusion et la très faible énergie de son rayonnement β— en font un corps radioactif relativement peu dangereux. Ainsi, la pénétration de son rayonnement n'est que de 4,5 mm dans l'air et de 6 μm dans l'eau ou dans les tissus humains. Dans ces derniers, 90 p. 100 des β— sont absorbés dans 1 μm, alors que les cellules sensibles de l'épiderme ou du derme sont situées à des profondeurs comprises entre 20 et 100 μm. Le rayonnement ne peut endommager les cellules que dans la mesure où le tritium est ingéré ou injecté chez l'être humain. Le tritium exige donc un minimum de précautions dans son emploi. Les doses maximales admissibles légalement, en exposition continue, décroissent d'année en année.
Comme le deutérium, le tritium est présent dans les différentes zones terrestres. Il se forme dans l'atmosphère, entre 10 et 30 km d'altitude, par la réaction des neutrons cosmiques sur l'azote (N) de l'air : n + 14N → 3 42 He + T.
Le tritium ai […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 2 pages…
