三重水素
二重水素(D)と三重水素(T)の核融合反応である熱核反応(D-T反応)は、二重水素同士の熱核反応(D-D反応)に比べて反応に必要な温度・圧力条件が低い。
H 1 3 + H 1 2 ⟶ He 2 4 + n {\displaystyle {\ce {^3_1H + ^2_1H -> ^4_2He + n}}}
そのため、1952年の核実験にてエニウェトク環礁の一つの小島を消滅させた水爆の原理の中では、D-D反応を起こすための中間の起爆反応として用いられた。現在では、三重水素は、ITERをはじめとする核融合実験炉においては核燃料として研究されている。
発生するトリチウムは希釈廃棄処分。
1993年、六ヶ所再処理工場(青森県六ヶ所村)の建設始まる。同工場は大気中および海中を合わせ、約2×10 Bq/年のトリチウムを希釈廃棄処分する予定。
2002年、アメリカ合衆国のテネシー川流域開発公社運営のワッツバー原子力発電所(英語版)1号炉が稼働し、アメリカ合衆国エネルギー省(DOE)の国家核安全保障局(NNSA)の事業として、核爆弾用のトリチウムの生産を開始。
2005年、ワッツバー原発1号炉のトリチウム製造ロッドが、政府核施設であるサバンナ・リバー・サイトに搬送される。
2011年3月11日、福島第一原子力発電所事故が発生、トリチウムも太平洋に漏出。
2016年2月、アメリカ合衆国ニューヨーク市から40 kmに位置するインディアンポイント原子力発電所(en:Indian Point Energy Center)で、トリチウムの漏出が見つかる。10月、ワッツバー原発の2号炉が稼働。
2017年1月19日、インディアンポイント原子力発電所の閉鎖決定。
2023年8月24日、福島第一原発の廃炉作業で生成し続けるトリチウム入り処理水の海洋投棄を開始。中国が反発。
三重水素は弱いβ線(18.6 keV 以下)を放射しながらβ崩壊を起こし、ヘリウム3 (He) へと変わるベータ放射体(beta-emitter)で、半減期は12.32年である。
1 3 H → 12.32 years β − 18.6 keV 2 3 He + e − + ν ̄ e {\displaystyle {}_{1}^{3}{\hbox{H}}\ {\xrightarrow[{12.32\,{\text{years}}}]{\beta ^{-}\ 18.6\,{\text{keV}}}}\ {}_{2}^{3}{\hbox{He}}+{\hbox{e}}^{-}+{\overline {\nu }}_{\hbox{e}}}
電子は、 5.7 keV の平均運動エネルギーを持ち、残りのエネルギーは反電子ニュートリノによって奪われる。三重水素から発する低いエネルギーのβ線は人間の皮膚を貫通できず、外部被曝の危険性がほとんどないため、その酸化物であるトリチウム水(HTO)は放射性夜光塗料の材料などに用いられている。また、この低いエネルギーであるがゆえに、三重水素の標識化合物は、液体シンチレーション計測法でないと検知することができない。