氘核、宇宙射线和加速器的年代

核聚变原料
问题：核聚变原料？
答案：核聚变能是两个轻原子核结合在一起时，由于发生质量亏损而放出的能量。

核聚变的原料是海水中的氘（重氢）。

早在１９３４年，物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘－氘反应制取了氚（超重氢），首次实现了聚变反应。

海水里的氘只占０．０１５％，但由于地球上有大量海水，每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于３００升汽油燃烧所放出的能量，因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的。

据估计，海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用５０亿年。

有关科学家们正在积极研究、一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能。

美国广播公司１９９９年４月１２日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说：使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为２１世纪开发一种安全而又取之不尽的能源--聚变能- -而进行的努力取得了进展。

建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的"国家球形核聚变实验装置（ＮＳＴＸ）" ，使支持提供聚变能研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。

能源部长理查森说："ＮＳＴＸ是有关这项技术具有潜力的最佳例证。

它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距
离。

"日本从２０世纪７０年代开始进行核聚变研究，目前已研究开发出五种核聚变反应方式。

中国也十分重视核能的开发利用，主要研制开发快中子堆、高温气冷堆和聚变－裂变混合堆三种先进反应堆。

科学家们估计，到２０５０年，核聚变技术将达到实用化水平大。

太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。

1952年诺贝尔物理学奖——核磁共振1952年诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚州斯坦福大学的布洛赫（Felix Bloch，1905—1983）和美国马萨诸塞州坎伯利基哈佛大学的珀塞尔（Edward Purcell，1912—1997），以表彰他们发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现。

1945年12月，珀塞尔和他的小组在石蜡样品中观察到质子的核磁共振吸收信号，1946年1月，布洛赫和他的小组在水样品中也观察到质子的核感应信号。

他们两人用的方法稍有不同，几乎同时在凝聚态物质中发现了核磁共振。

他们发展了斯特恩开创的分子束方法和拉比的分子束磁共振方法，精确地测定了核磁矩。

以后许多物理学家进入了这个领域，形成了一门新兴实验技术，几年内便取得了丰硕的成果。

所谓核磁共振，是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。

核磁共振的发现，跟核磁矩的研究紧密相关。

追根溯源，还要从原子核的发现说起。

1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验提出核原子模型后，由于原子核是一个带电的力学体系，人们就推测原子核具有电磁矩。

但当时引入这个概念还缺乏可靠的实验数据，直到原子光谱的超精细结构发现以后，泡利于1924年才正式提出，原子光谱的超精细结构是核自旋与外电子轨道运动相互作用的结果；原子核应具有自旋角动量和磁矩。

斯特恩对核磁矩作过重要研究。

他创造了分子束方法，后来在1933年和弗利胥（O.Frisch）、爱斯特曼（I.Estermann）等人用分子束实验装置测量氢分子中质子和氘核的磁矩。

所得结果表明质子磁矩比狄拉克电子理论预言的大2.5倍而氘核磁矩则在0.5到1个核磁子之间。

氘核是由质子和中子组成的，由此即可推测中子也有磁矩。

这说明尽管中子整体不带电，其内部却有电荷分布和电流效应。

这些实验事实，激励了其他人对核的电磁特性的探索。

拉比后来对分子束磁共振方法的研究和布洛赫对核磁共振的研究都是受到了斯特恩的启发。

斯特恩开创了新的方法，结果是令人惊奇的，但是精确度并不很高，难以作出决定性的判断，这就促使他们致力于改进分子束方法的精确性，以求找到更精确的方法，取得更可靠的结果。

粒子加速器：particle accelerator 一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。

粒子加速器有三个基本组成部分：粒子源；真空加速系统和导引、聚焦系统。

粒子加速器的效能通常以粒子所能达到的能量来表征。

粒子能量在100MeV以下的称为低能加速器，能量在0.1～1GeV间的称为中能加速器，能量在1GeV以上的称为高能加速器。

按照被加速粒子的种类，加速器可分为电子加速器、质子加速器和重粒子加速器等。

按照加速电场和粒子轨道的形态，又可分为四大类：直流高压式加速器、电磁感应式加速器、直线谐振式加速器和回旋谐振式加速器。

它们各自都有适于工作的粒子品种、能量范围以及性能特色。

近年来，大中型的粒子加速器（如重离子加速器和高能加速器等）往往采用多种加速器的串接组合：例如由直流高压型加速器作预加速器，注入直线谐振式加速器加速至中间能量，再注入回旋谐振式加速器加速至终能量。

这样的系统有利于发挥每一类加速器的效率和特色。

（撰写：陈佳滠审订：关遐令）串列加速器：tandem accelerator 利用一个高压使带电粒子获得两次加速的静电型加速器。

串列加速器的直流高压通常由输电系统将电荷从低电位输送到高压电极上而形成。

它的工作原理是将由负离子源产生负离子注入到加速器主体中，在高压电极的正电场的作用下，经低能段加速管被第一次加速。

当负离子到达高压电极后，通过电子剥离器并被剥掉2个或多个电子，变为正离子。

在高压电极作用下，正离子经高能段加速管再次被加速。

图为中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器主体外貌。

（撰写：秦久昌审订：关遐令）高压倍加器：Cockcroft-Walton accelerator 利用倍压整流方法产生直流高压，对离子或电子加速。

其倍压整流工作原理如图所示，主要由高压变压器，高压整流器和高压电容器等组成。

在无负载时，倍压整流线路输出的高压V随倍压级数n增加而线性增加，可表达为V-2nV a，式中V a为高压变压器T的次级绕组交流电压峰值。

宇宙的终极秘密~反物质反物质一旦与物质接触，两者便会相互抵消，释放出巨大的能量，这一反应称为“湮灭”，遵循爱因斯坦的质能转换公式E=mc方。

质能方程E=mc方中的E是能量，m是质量，c是光速，这个公式意味着“质量m”可以转化为“能量E”，湮灭反应一旦发生，正反物质的质量将全部转化为能量，正反两种物质将全部消失。

不仅仅是“湮灭”反应，所有的反应都遵循质能方程，发生反应后，释放出能量那部分质量减少变轻，例如，太阳的质量因核聚变反应每秒减少427万吨。

太阳内部发生核聚变反应，主要是氢的原子核互相聚合，生成氦原子核的反应，这一反应中，仅仅是“原子核中的质子或中子结合的部分”释放能量，因此，转化为能量后，参与转换的物质失去百分之0.7的质量，并不能像湮灭反应那样，质量全部转化为能量而消失不见。

化石燃料的燃烧反应也是同样的，燃烧后，燃料的质量会减少变轻，虽然减少的质量相当微小，但是可以称量出燃烧前后的质量差，“质量守恒定律”说，质量在化学反应前后不发生变化，严格说，是错误的。

燃烧反应是火力发电最常见的反应，在燃烧反应中，只有化石燃料分子中“原子相互连接的部分”释放出了能量，原子本身在反应前后并没有发生变化，当燃料的质量相同时，湮灭反应释放的能量是燃烧反应释放能量的30亿倍。

无论是星系（银河系），还是恒星、行星、我们的身体，都是由“物质”氢、碳等原子组成，原子由原子核与绕原子核运动的电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子则由夸克组成，夸克和电子是构成物质的“基本粒子”，无法分解为更小的粒子。

反物质是物质的镜像，普通的镜像只是使左右相反，而反物质与物质之间的镜像不仅使左右相反，也使粒子的电性相反，这是反物质与物质的一大差别。

构成物质的所有基本粒子都有其对应的“反基本粒子”，也就是说，存在与夸克一模一样的“反夸克”，反夸克构成了“反质子”、“反中子”，反质子、反中子构成了“反原子”。

1928年，英国物理学家保罗.狄拉克从理论上预言了反物质的存在，当时量子力学还是一个崭新的物理学分支，狄拉克试图建立一个结合量子理论与狭义相对论的理论，在这个过程中，他推导出一个奇怪的结论：粒子携带的电荷是相反的，也就是说，应该存在反粒子，利用能量生成粒子与反粒子的反应，被称为“对产生”。

核聚变的历史和突破核聚变是一种能源产生方式，它利用了太阳和恒星中发生的自然过程。

核聚变是将两个轻元素的原子核合并成一个更重的原子核的过程，释放出巨大的能量。

与核裂变不同，核聚变是一种可持续的能源形式，不会产生放射性废料或核辐射。

本文将介绍核聚变的历史和突破。

一、核聚变的历史核聚变的概念最早可以追溯到20世纪初。

在1919年，英国物理学家欧内斯特·卢瑟福首次提出了核聚变的可能性。

他认为，通过将两个轻元素的原子核合并，可以释放出巨大的能量。

然而，由于当时科学技术的限制，实现核聚变仍然是一个遥远的梦想。

随着科学技术的不断进步，人们对核聚变的研究逐渐深入。

在1932年，英国物理学家詹姆斯·查德威克首次观察到了氘核与氚核的聚变反应。

这一发现为核聚变的实现提供了理论基础。

二、核聚变的突破尽管核聚变的概念已经存在了很长时间，但要实现可控的核聚变仍然是一个巨大的挑战。

直到20世纪50年代，人们才开始在实验室中进行核聚变的研究。

在1951年，美国物理学家埃德华·泰勒首次实现了氘氚聚变反应。

他使用了一台巨大的磁约束装置，将氘和氚加热到高温并加入强磁场中，成功地实现了核聚变反应。

这一突破标志着人类首次实现了可控的核聚变。

随后的几十年里，科学家们不断改进核聚变技术，试图实现更高效、更稳定的核聚变反应。

他们发展了多种不同的核聚变装置，包括磁约束装置、惯性约束装置和惯性电子束装置等。

在2010年，国际热核聚变实验堆（ITER）项目正式启动。

ITER是一个由35个国家共同参与的国际合作项目，旨在建造一个能够实现可控核聚变的装置。

该项目计划在2025年左右实现第一次可控核聚变反应，为未来的商业化核聚变能源奠定基础。

三、核聚变的前景核聚变作为一种清洁、可持续的能源形式，具有巨大的潜力。

与传统的化石燃料相比，核聚变能源不会产生二氧化碳等温室气体，对环境的影响更小。

此外，核聚变能源的燃料来源广泛，可以利用氢等丰富的元素进行反应，不会出现能源短缺的问题。

1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究1988年诺贝尔物理学奖授予美国伊利诺斯州巴塔维亚（Batavia）费米国家加速器实验室的莱德曼（Leon M.Lederman,1922—）、美国加利福尼亚州蒙顿维（Mountain View），数字通讯公司（DigitalPathways,Inc）的施瓦茨（Melvin Schwartz，1932—）和瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的斯坦博格（Jack Steinberger，1921—），以表彰他们在发展中微子束方法以及通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献。

中微子的研究在粒子物理学中占有重要地位。

它原来是一个假设的粒子。

1931年，泡利从研究β衰变的能谱出发，提出了中微子的假设，当时几乎没有人能够想像，怎么去“捕捉”这一神秘莫测的“粒子”。

因为中微子是中性的，所以用于测量带电粒子的所有办法，对它都无效。

它与物质的相互作用又极弱，甚至可以穿过整个地球而不被任何物质吸收。

所以长时期以来，中微子只是在理论家的计算中出现，而实验上始终无法证实它的存在。

1934年，费米根据泡利的假设，提出了原子核中的中子衰变成质子，同时放出一个电子与中微子的β衰变理论。

费米的理论指出，原子核β衰变的相互作用，不同于电磁相互作用，是一种“弱相互作用”。

费米的理论计算与实验结果符合得很好，间接地证明了中微子的存在。

即使如此，人们仍然不知道，如何真正地去测量它。

1952年戴维斯（Davis）按照早在1941年由我国科学家王淦昌所提出的建议，用K俘获法证明了中微子的存在。

1953年，在反应堆旁观测到了反中微子。

1956年，科昂（Cowan），莱因斯（Reines）等人，在实验上直接观察到中微子①。

1958年，哥德哈勃（Goldhaber）等人，还精确地测出了中微子的螺旋性。

他们用的也是K俘获法。

用152En俘获一个K壳层的电子，变成152Sm的激发态，再放出一个中微子，成为152Sm。

核辐射是什么意思------------------------------------------------------------------------------- 核辐射，或通常称之为放射线，存在于所有的物质之中，这是亿万年来存在的客观事实，是正常现象。

核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。

核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。

电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。

直接致电离辐射包括质子等带电粒子。

间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。

核反应核反应是指入射粒子与原子核（称靶核）碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程。

反应前后的能量、动量、角动量、质量、电荷与宇称都必须守恒。

核反应是宇宙中早已普遍存在的极为重要的自然现象。

现今存在的化学元素除氢以外都是通过天然核反应合成的，在恒星上发生的核反应是恒星辐射出巨大能量的根本来源。

此外，宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应。

自然界的碳14大部分是宇宙射线中的中子轰击氮14产生的。

1919年英国的E。

卢瑟福用天然放射性物质的α粒子轰击氮原子核，首次用人工方式实现了核反应。

30年代初加速器的出现和40年代初反应堆的建成，为研究核反应提供了强有力的工具。

已能将质子加速到5×10^5兆电子伏，将铀原子核加速到约9×10^4兆电子伏，并能获得介子束。

高分辨率半导体探测器的使用，大大提高了测量核辐射能量的精度。

核电子学和计算机技术的发展，从根本上改善了数据的获取和处理能力。

在过去半个多世纪里，研究过的核反应类型数以千计，制备出了自然界不存在的放射性核素约2000种,发现了300余种基本粒子,获得了有关核素性质、核转变规律、核结构、基本粒子以及自然界四种相互作用的规律和相互联系的大量知识。

相关定义核辐射放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射，核爆炸和核事故都会产生核辐射。

核能简介发展史核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。

19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。

1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。

1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。

1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。

1905年爱因斯坦提出质能转换公式。

1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。

1935年英国物理学家查得威克发现了中子。

1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。

1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。

1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。

1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。

二战时，原子弹诞生了。

人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。

美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

核资源世界上有比较丰富的核资源，核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等，世界上铀的储量约为417万吨。

地球上可供开发的核燃料资源，可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。

核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点，其一核燃料具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍；1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量；一座100万千瓦的大型烧煤电站，每年需原煤300～400万吨，运这些煤需要2760列火车，相当于每天8列火车，还要运走4000万吨灰渣。

同功率的压水堆核电站，一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨；每一磅铀的成本，约为20美元，换算成1千瓦发电经费是0．001美元左右，这和目前的传统发电成本比较，便宜许多；而且，由于核燃料的运输量小，所以核电站就可建在最需要的工业区附近。

氢原子的同位素氘和氚氢是宇宙中最常见的元素之一，也是周期表中最简单的元素。

氢原子仅含有一个质子和一个电子，因而在半径、质量等方面的性质非常特殊。

然而，这里我们要介绍的是氢原子的同位素——氘和氚，它们分别是氢原子的三重和四重同位素。

氘（D）是氢原子的一种同位素，由一个质子和一个中子组成，同位素质量为2。

氘最早由哈罗德·尤里（Harold Urey）在1931年用液氢等化物分离出来。

氘在天然界中含量极低，只占氢元素的0.01566%。

从化学反应的角度考虑，氘和普通的氢是非常相似的，因为它们具有类似的电子结构。

不同的是，氘的质量比普通的氢高，因此氘参与的化学反应会发生一些微妙的差异。

氘最常见的用途是作为放射性同位素标记物来研究化学反应、生命体系等。

氘同时也可用于制作氢弹的燃料，它可以增强氢弹的爆炸威力。

此外，氘也被用作轻水反应堆的燃料，以及生产高位谱仪（MASER）的原料之一。

氚（T）是氢原子的另一种同位素，它的同位素质量为3。

氚是人类制造的第一个人造放射性元素，于1934年由李宗仁（Enrico Fermi）和他的团队发现。

在其中发现它的是Ernest Lawrence和Milton Stanley Livingston。

氚在天然界中极为罕见，含量仅为每亿分之一。

它主要由核反应、中子捕获和高能宇宙射线产生。

氚的物理性质非常特殊，对生命的影响也比氘更为显著。

氚在核反应堆中被用作燃料，但其危险性比氘高得多。

它的热响应和化学反应都比氘激烈，需要注意，其他的高放射性同位素利用过前，氚的管理和使用主要应该从原则上和实践上承担起来。

氚的生产需要严格的安全控制。

氘和氚的生产和利用氘和氚是制备过程中非常重要的同位素。

氘和氚的生产和利用也有一些共同之处。

氘和氚最常见的生产方法是通过水分子的电解或加热转化得到。

氢气和氧气分别在阴阳极上产生，而水分子中所含的氘或氚被留在残留的液体中。

在核反应堆中，氘可通过与重水反应产生，而氚则由裂变产生。

原子核物理发展史原子核物理是研究原子核结构、性质和相互作用的科学学科。

它的发展历程可以追溯到19世纪末，当时物理学家开始探索原子的内部构成。

经过数十年的努力，科学家们逐渐揭示了原子核的基本特征，并在此基础上建立了一整套理论模型。

早期的原子核物理研究主要依赖于实验证据。

1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，这是原子结构理论的重要突破。

随后，他提出了“洋葱模型”，即认为原子由电子组成的负电荷球体，球内包含了正电荷的核。

1909年，新西兰物理学家Rutherford进行了一系列著名的金箔散射实验，通过散射α粒子来探测原子内部的结构。

实验结果却出乎意料地发现，几乎所有的α粒子都通过金箔而没有被散射。

根据散射的角度和能量，Rutherford得出结论，原子有一个非常小而密集的核，带有正电荷，并且占据整个原子的绝大部分质量。

这个发现为原子核物理的发展奠定了基础。

随着对原子核的研究逐渐深入，科学家发现原子核的质量远远大于电子质量，因此不能仅用电子来解释其内部结构。

1919年，德国物理学家里韦肖尔提出了质子的概念，认为原子核中存在一个具有正电荷的质子。

这一理论得到了其他科学家的支持，并被进一步发展。

随后，科学家发现原子核中还存在一种中性粒子，称为中子。

1932年，英国物理学家查德威克通过实验证实了中子的存在。

质子和中子统称为核子，它们共同构成了原子核的基本组成部分。

在发现质子和中子之后，科学家们开始探索原子核的内部结构。

1932年，美国物理学家斯特朗提出了“液滴模型”，认为原子核可以看作是一个稳定的液体滴。

他的模型解释了核子的稳定性和核反应的一些基本规律。

然而，液滴模型无法解释一些更复杂的现象，如原子核的形状、核自旋和核壳模型等。

20世纪50年代，科学家们开始研究更高能量的粒子和更大质量的原子核，从而发现了核的一些新的性质。

1955年，物理学家玻斯提出了核壳模型，认为原子核类似于原子的电子壳层结构，具有一定的壳层结构和壳层填充规律。

核能的历史和发展核能作为一种清洁能源，在当今世界的能源供应中发挥着越来越重要的作用。

它既能满足人们对能源的需求，又能减少对环境的污染。

本文将介绍核能的历史和发展，并探讨其对人类社会的影响和前景。

一、核能的起源核能的起源可以追溯到20世纪初。

1911年，英国科学家卢瑟福发现了原子核的存在，从而奠定了核能的基础。

随后，爱因斯坦的相对论理论促使科学家开始研究如何利用核能。

20世纪30年代，意大利物理学家费米率先提出了实现核裂变的可能性，并在1938年成功实验了核分裂。

二、核能的进展二战之后，世界各国纷纷投入核能研究。

1942年，美国成立了“曼哈顿计划”，致力于开发核武器。

1945年，美国在日本广岛和长崎投下原子弹，使得人们对核能的潜力有了更深刻的认识。

然而，核能不仅用于军事目的，还可以产生电能。

核电产业的兴起可以追溯到1950年代。

1954年，美国组建了第一台实用的核电厂，标志着核能的商业利用时代的到来。

此后，世界各国纷纷建设核电厂，以满足不断增长的能源需求。

三、核能的优势与挑战核能相比传统能源具有许多优势。

首先，核能的能量密度非常高，一小部分核燃料就可以产生大量能量。

其次，核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体，对全球变暖问题有积极的影响。

此外，核电厂的建设和运营成本相对较低，可以提供稳定可靠的电力供应。

然而，核能也面临一些挑战和争议。

首先，核能的安全风险无法忽视。

核电厂事故的发生可能导致严重的辐射泄漏，对人类和环境造成巨大的危害。

其次，核能废物的处理问题也是一个难题。

核电厂产生的废物需要长期处置，以免对环境造成污染。

此外，核能技术的传输和扩散也引起了国际社会的担忧。

四、核能的前景尽管核能面临一些挑战，但它的前景依然广阔。

随着技术的不断发展，核能安全性不断提高，事故的发生率也有所降低。

同时，核能废物处理技术也在不断改进，为核能的可持续发展提供了保障。

在能源转型的背景下，越来越多的国家将核能列为重要的能源选择。

氚在陆生植物与环境之间的转移规律综述摘要：在核能发展的过程中，对氚在环境中扩散及转移的研究对于保护生态环境、发展核能都是极其重要的，而陆生植物是陆地生态食物链的基础，研究氚在环境与植物之间的转移规律对研究氚对人类的危害也具有重要意义。

本文就氚的来源、存在形态以及氚在陆生植物与环境之间的转移过程进行综述；并对氚在陆生生物与环境之间转移研究提出进一步展望。

氚具有很强的移动性，气态氚化水（HTO）可以直接进入植物，也可以通过干、湿沉积两种方式落到地面土壤并进一步被植物通过根部吸收。

氚被植物吸收后一部分以组织自由水氚的形式存在，一部分通过光合作用和新陈代谢转化成有机结合氚。

植物作为食物链的基础物质，被动物和人类食用后吸收的放射性核素氚通过内照射对生物体造成损害。

人体摄入氚化水后，氚化水将进入血液并迅速地与全身的水完全混合，成年人体内HTO滞留期为10d左右；人体摄入的有机结合氚(OBT)主要是通过食入途径，这些OBT以不同的化合物形态(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、氨基酸等)存在，其生物半排期是40。

在核能发展的过程中，对氚在环境中扩散及转移的研究对于保护生态环境、发展核能都是极其重要的，而陆生植物是陆地生态食物链的基础，研究氚在环境与植物之间的转移规律对研究氚对人类的危害也具有重要意义。

1.氚的来源及存在形态环境中的氚主要来源于大气层宇生，人工氚释放和核工业系统。

世界上氚的总载荷量大约为1300pBq。

随着核电站运行年数的增加和核电站数量的增加，其它一些氚发光制造工厂和医疗、工农业实验室，每年向环境释放的氚增加。

大气层宇生，这部分氚大部分在大气平流层形成，在地球表面和岩石圈中很少。

宇宙射线(快中子、质子、氘核)与形成大气的化学元素的原子核作用所产生的核反应是大气中不断合成氚的来源。

地球生物圈的天然氚总量约为69MCi，占地球总氚的12-14％，其余全部为人工氚。

人工氚的产生主要有以下几种途径：O慢化剂中的造①核动力轻水压水堆中235U的裂变②核动力重水堆是裂变中子在D2氚反应③核实验中氚的产生。

核科学的发展历史
核科学的发展历史可以追溯到19世纪末期，在这一时期，物理学家开始对原子及其结构进行深入研究。

以下是核科学主要发展历程：
1.1896年，亨利·贝克勒尔发现了放射性。

2.1900年，玛丽·居里、皮埃尔·居里和贝克勒尔夫妇开始研究放射性，并于1903年共
同获得诺贝尔物理学奖。

3.1917年，欧内斯特·卢瑟福在实验室中发现核裂变。

这项发现为人们认识核能提供了
奠基性的证据。

4.1932年，詹姆斯·查德威克利用粒子轰击的方法分离出了重水素（氘）并证明了核反
应。

5.1938年，奥托·哈恩和弗里茨·斯特劳斯曼首次实验成功把铀原子核分裂成较小的原
子核，并放出大量能量。

这个实验奠定了核能利用的基础。

6.随后，研究人员继续探索核裂变和核聚变的过程，在第二次世界大战期间，核科学
研究成果被用于制造原子弹。

7.在战后，核科学发展出了众多应用，包括用于医学影像学的核磁共振成像技术、以
及电力生产的核能反应堆等。

总之，核科学的发展历程充满着重大的突破和里程碑式的事件，它不仅揭示了物质的内部机制，也开启了人类利用核能的新纪元。