トリチウム水
原子の化学的(chemical)な性質は原子の電子殻の各軌道の収容電子数によって決まる。この電子配置は原子核を構成する陽子の数(陽子数)によって決まり、同じく原子核を構成する中性子の数(中性子数)は関係しない。陽子数が同一で中性子数が異なる原子をその原子の同位体(isotope)と呼ぶ。特に放射性崩壊を起こして放射線を出す同位体は、放射性同位体と呼ばれる。
三重水素(トリチウム)は水素の放射性同位体(記号はH、一般にTで表される)である。同位体であることから原子の電子配置は同一であり、その化学的(chemical)振る舞いは他の水素の同位体(主な安定同位体であるプロチウムHおよびもう一つの安定同位体である重水素H)と同じである。質量数の違い(重さの違い)からの(化学的ではない)物理的振る舞いに起因する差異は同位体効果(isotope effect)と呼ばれる。
トリチウムは、主に液体あるいは蒸気の形の水の形(HTO)として人間に触れることになる。これをトリチウム水(tritiated water; HTO)と呼ぶ。
トリチウム水は化学的(chemical)には水(H2O)と電子配置が同一であるので、軽水(H2O)、重水(HDO)とトリチウム水の化学的(chemical)な分離は不可能である。ただし、同位体効果の分挙動に違いがあるので、原理的に物理的(physical)な分離についてはその余地がある。ただし、化学反応を利用しないので、その効率は悪く、コスト高につながっている。