Tritium là gì? Tritium có gây nguy hiểm không?
Ở một số mẫu đồng hồ thể thao, người ta thường dùng chất dạ quang bao gồm cả chất phóng xạ Tritium để trang trí trên các cọc số. Thế nhưng nhiều người lo ngại rằng liệu Tritium có gây nguy hiểm cho người dùng không? Hãy cùng Bệnh Viện Đồng Hồ JSC tìm hiểu về Tritium là gì để có ngay câu trả lời sau bài viết dưới đây nhé!
Tritium là gì?
Tritium (gọi tắt là Triti) là một đồng vị phóng xạ của hydro. Nó có cùng số proton và electron như hydro nhưng có 2 neutron, trong khi hydro thông thường không có. Điều này làm cho triti không ổn định và có tính phóng xạ. Tritium được tạo ra một cách tự nhiên từ sự tương tác của các tia vũ trụ với các chất khí ở tầng trên của khí quyển và cũng là sản phẩm phụ của các lò phản ứng hạt nhân.
Giống như tất cả các đồng vị phóng xạ, triti phân rã. Khi phân rã, nó phát ra bức xạ beta. Chu kỳ bán rã vật lý của triti là 12,33 năm, nghĩa là chỉ mất hơn 12 năm để triti phân hủy còn một nửa lượng ban đầu. Khi tritium phân rã, nó chuyển thành helium.
Tritium là gì
Trong quá trình sản xuất, một chiều dài của ống thủy tinh Borosilicat có bề mặt bên trong được phủ một lớp vật liệu chứa phốt pho được chứa đầy Tritium phóng xạ. Sau đó, ống được niêm phong ở độ dài mong muốn bằng cách sử dụng tia laser carbon dioxide. Borosilicate được ưa chuộng vì độ bền và khả năng chống vỡ.
Trong ống, Triti tạo ra một dòng electron ổn định do sự phân rã beta. Những hạt này kích thích phốt pho, khiến nó phát ra ánh sáng thấp và ổn định. Ánh sáng do GTLSs tạo ra khác nhau về màu sắc và kích thước.
Nguồn gốc xuất xứ
Tritium được biết đến là hợp chất có thể phát sáng liên tục được phát hiện bởi Paul Harteckin, ML Oliphant và Ernest Rutherford, vào năm 1934. Tritium (H-3) là một loại nguyên tố hydro với 3 hạt nhân, trong đó có hai hạt proton và một hạt neutron. Nó là một dạng isotop của hydro có đặc tính phóng xạ và phát ra bức xạ beta với năng lượng thấp.
Tuy nhiên nhiều người lo ngại vì Tritium là chất phóng xạ khá nguy hiểm cho con người và có thể gây ô nhiễm môi trường khi bị rò rỉ, vì thế Tritium chưa được sử dụng phổ biến trong đời sống hàng ngày ở thời điểm đó. Trong các ứng dụng đầu tiên, tritium được sử dụng trong nghiên cứu hạt nhân và ngành năng lượng nguyên tử.
Tritium dùng để làm gì?
Mặc dù Tritium tự nhiên không phổ biến và thường phải được sản xuất trong phòng thí nghiệm nhưng nó vẫn được sử dụng trong một số lĩnh vực bao gồm:
Sản xuất năng lượng điện hạt nhân
Ban đầu, Tritium đã được nghiên cứu và sử dụng trong các nghiên cứu về phản ứng hạt nhân và năng lượng nguyên tử, nhưng việc sử dụng nó trong các ứng dụng năng lượng hạt nhân là không phổ biến và cũng rất cẩn trọng do tính chất phóng xạ và nguy cơ về an toàn về môi trường.
Y học
Tritium cũng có ứng dụng trong ngành y học, chẳng hạn như trong một số loại thuốc trị liệu đặc biệt, nhưng sử dụng của nó trong lĩnh vực này cần phải được quản lý và kiểm soát cẩn thận để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và nhân viên y tế.
Quân đội
Trong quân đội, Tritium được ưa chuộng cho các ứng dụng mà nguồn điện có thể không có sẵn, chẳng hạn như bảng điều khiển trên máy bay, la bàn và ống ngắm cho vũ khí. Ngoài ra, sự chiếu sáng Tritium không yêu cầu năng lượng điện nên nó đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác như biển báo lối thoát hiểm hay sử dụng bột dạ quang để trang trí dụng cụ, quần áo biểu diễn,…
Trang trí đồng hồ
Nhờ đặc tính phát sáng liên tục mà không tốn bất kỳ năng lượng nào, Tritium được sử dụng để phủ lên kim đồng hồ và các mặt số. Nó được sử dụng cho các loại đồng hồ lặn, những người thường xuyên phải ra ngoài như đi thám hiểm, các môn thể thao mạo hiểm,…
Tritium được sử dụng trong đời sống hàng ngày
Quy trình sản xuất Tritium
Các ống thủy tinh chứa Tritium được sản xuất qua 6 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Các ống thủy tinh khá dày được tiến hành cắt ngắn và làm giảm đường kính lại theo kích thước tùy chọn.
Giai đoạn 2: Các ống thủy tinh có chiều dài 3 mét cán mỏng lại đến khi đường kính vài milimet và độ dày đạt khoảng 0.5 mm thì được cắt ngắn thành những đoạn có chiều dài khoảng 1 foot.
Giai đoạn 3: Đoạn ngắn trên được cho bột phosphor vào bên trong một cách đều đặn. Lớp bột này có tác dụng phát quang với màu sắc tùy chọn: đỏ, cam, vàng, hồng, trắng, xanh lá cây, xanh băng và xanh.
Giai đoạn 4: Các ống khí phủ phốt-pho sẽ được đưa đến công đoạn quan trọng nhất – nơi phép thuật thật sự sẽ diễn ra – bơm khí Triti. Quá trình này được thực hiện bởi 3 chiếc máy lớn với 1 dây chuyền xử lý 30 ống 1 lần và mất khoảng 20 phút để hoàn tất. Những chiếc ống được treo lên từ đuôi ống – vị trí đốt acid dư ở công đoạn trước.
Giai đoạn 5: Tiếp đó, 4/5 thể tích ống sẽ được bơm đầy Nitro lỏng với nhiệt độ cực thấp, đồng thời người công nhân cũng dùng đầu đốt để hơ nóng ống chứa nhằm mục đích giữ Triti. Sau khi Triti được làm nóng, nó được đưa trở lại vào bên trong ống và làm lạnh cực nhanh.
Giai đoạn6: Công nhân tiến hành hàn ống lại không cho Tritium có thể thoát ra ngoài, đồng thời cát nhỏ sản sẽ sử dụng một ngọn lửa nhỏ để làm nóng chảy ống thủy tinh nhằm cắt nhỏ nó, đồng thời lập tức niêm phong ống ngăn không sản phẩm cho phù hợp.
Tritium có nguy hiểm không?
Nguồn ánh sáng của Tritium theo nghiên cứu sẽ không gây hại gì đối với sức khỏe con người nếu sử dụng với lượng phù hợp. Tritium không gây nguy hiểm tới sức khỏe con người nếu không tiếp xúc trực tiếp vì các tia beta do nó phát ra không xuyên được qua da người.
Chu kỳ bán phân rã của HTO trong cơ thể con người khoảng từ 7 đến 14 ngày, do vậy tác động của nó đối với một lần phơi lộ nồng độ thấp là không quá lớn, và nó cũng không có khả năng tích lũy sinh học. Tuy nhiên, nó có thể gây hại nếu chúng ta tiếp xúc thông qua đường ăn uống và hấp thụ trực tiếp qua da.
Đồng hồ Tritium sáng được bao lâu?
Ánh sáng Tritium có hạn sử dụng khoảng 25 năm và mờ dần theo thời gian. Trung bình thì bắt đầu từ năm 12 trở đi là sẽ mờ dần. Vì thế khi dạ quang tắt hẳn, bạn có thể thay mới dạ quang hoặc đổi đồng hồ mới.
Tay chạm vào Tritium bị vỡ trong đồng hồ có sao không?
Nếu bạn có lỡ chạm tay vào Tritium bị vỡ trong đồng hồ, bạn hoàn toàn có thể yên tâm vì điều này không hề gây ra nguy hiểm nào đến sức khỏe của bạn.
Trên thực tế, Tritium được sử dụng trên đồng hồ đeo tay thì chất phóng xạ này đã được nghiên cứu kỹ lưỡng để chỉ chứa một lượng phóng xạ nhỏ và “nhốt” kín trong một ống thủy tinh. Cụ thể hơn, hoạt độ phóng xạ của Tritium sử dụng trên đồng hồ không được vượt quá 100 millicuries (mCi), với nhiều quốc gia, mức độ này phải là 25 mCi (rất phổ biến). Ở hoạt độ phóng xạ này, ngay cả khi ống bị vỡ thì mức phóng xạ vẫn chưa đủ để gây nguy hiểm với người dùng, sinh vật và môi trường xung quanh.
Nếu bạn có lỡ hay không may hấp thụ hết tất cả bức xạ tritium có trong đồng hồ cùng một lúc thì cũng chỉ tương đương với 40 mSv, tương đương với 1/45th lượng bức xạ trung bình hàng năm mà chúng ta phải tiếp xúc. Và như vậy, nếu chẳng may các ống Tritium vỡ ra thì bạn, các sinh vật và môi trường xung quanh vẫn sẽ ổn.
Đồng hồ hoặc các phụ kiện dạ quang có thể phát sáng trong bóng tối nhờ vào các vật liệu chứa chất phát quang. Vậy làm thế nào để dạ quang phát sáng lâu hơn? Bạn có thể đọc thêm bài viết ‘Cách làm dạ quang phát sáng lâu‘ để tìm câu trả lời nhé!
Lời kết
Hy vọng thông tin trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm và ứng dụng của tritium là gì?, đặc biệt là trong giới đồng hồ. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khác, hãy liên hệ đến Bệnh Viện Đồng Hồ để được giải đáp thêm bạn nhé!
