Hoe maakt men deuterium of tritium? Zou het mogelijk zijn om deze stoffen op niet-industriële wijze te maken?

Rowald, 15 jaar
22 oktober 2008

Hoe wordt deuterium of tritium gemaakt? Ik weet dat er neutronen worden aan toegevoegd. Maar hoe gaat dat precies in zijn werk?
Kan men op niet-industriele wijze deuterium of tritium maken, of is dat totaal onmogelijk?

Antwoord

Hallo Rowald,

Wat een hoop vragen heb jij zeg ... gelukkig zijn de meeste ook te beantwoorden !
Deuterium en tritium zijn allebei "zwaar" waterstof, met één of twee neutronen in de kern buiten het ene proton dat daar altijd zit en van waterstof waterstof maakt. Er is wel een groot verschil tussen deuterium en tritium : de deuteriumkern is stabiel, net als gewoon waterstof. Eens hij is gevormd gaat hij dus nooit meer stuk in normale omstandigheden. Tritium is niet stabiel - het heeft een halfwaardetijd van 4500 dagen (dat is een goeie twaalf jaar). Na twaalf jaar heb je dus nog de helft van je oorspronkelijke hoeveelheid tritium over. Dit soort halfwaardetijden is peanuts op de geologische tijdschaal - alle tritium dat "in den beginne" bestond, is ondertussen al lang vervallen. Deuterium vind je met andere woorden in de natuur, tritium moet je maken.
Hoewel deuterium vrij makkelijk te vinden is (1 op 6400 waterstofatomen in zeewater is deuterium) , is het iets moeilijker te isoleren. Als je vraag eruit bestaat of je op huis-, tuin- en keukenschaal deuterium kan isoleren, is het antwoord "nee". Er zijn een aantal processen die bruikbaar zijn  om zwaar water te scheiden van gewoon water, met name door gefractioneerde (vacuum)destillatie, door aanrijking door electrolyse, gasdiffusie, en door het zg. Girdlerproces, waarbij deuterium bij hoge temperatuur preferentieel wordt uitgewisseld met H2S, terwijl bij lage temperatuur het evenwicht bij deuterium in het H2O  ligt, en zo wordt een cascade opgebouwd, waarbij het lichtjes aangerijkte water van de eerste koude stap wordt verdeeld over de hete en koude kant van stap twee, enzovoort. In een efficiente fabriek op grote schaal kan je met dat laatste proces 1 gram zwaar water isoleren uit 340 kg gewoon water ...
Tritium is npg moeilijker te fabriceren in je eigen garage - daar heb je namelijk een kernreactor voor nodig. Als je een target van 6Li bestookt met neutronen, krijg je tritium. De scheiding is dan makkelijker, want ieder "waterstofatoom" in het bestraalde materiaal is tritium, en het kan dus makkelijk op chemische wijze worden geïsoleerd.

Beste groeten,


Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

dr. Christophe Vande Velde

chemie, organische chemie, organische synthese, materiaalwetenschappen, organische electronica, kristallografie, x-straaldiffractie, structuur-eigenschapsrelaties, organische zonnecellen


Prinsstraat 13 2000 Antwerpen
http://www.uantwerpen.be

Zoek andere vragen

© 2008-2018
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen