Bortset fra chlorfluorcarboner, tritium, der kan fungere som en forbigående sporstof, og har evnen til at “outline” de biologiske, kemiske og fysiske stier i hele verden oceaner på grund af sin udvikling distribution. Tritium er således blevet anvendt som et værktøj til at undersøge havcirkulation og ventilation og måles til sådanne formål sædvanligvis i Tritiumenheder, hvor 1 TU er defineret som forholdet mellem 1 tritiumatom og 1018 hydrogenatomer, omtrent lig med 0,118 B./liter., Som tidligere nævnt, nukleare våben test, primært i high-bredde-områder på den Nordlige Halvkugle, hele slutningen af 1950’erne og begyndelsen af 1960’erne indført store mængder af tritium i atmosfæren, især i stratosfæren. 3 til 4 kg tritium på jordens overflade; men disse mængder steg med 2 eller 3 størrelsesordener i perioden efter testen., 1000 TU i 1963 og 1964, og isotopen bruges på den nordlige halvkugle til at estimere grundvandets alder og konstruere hydrogeologiske simuleringsmodeller. Nylige videnskabelige kilder har estimeret atmosfæriske niveauer på højden af våbenprøvning for at nærme 1,000 TU og pre-fallout niveauer af regnvand til at være mellem 5 og 10 TU. I 1963 Valentia Island Irland registreret 2.000 tu i nedbør.,
North Atlantic OceanEdit
Mens der i stratosfæren (post-test periode), tritium, der har interageret med, og oxideres til vandmolekyler, og var til stede i meget af den hastigt produceret nedbør, hvilket gør tritium en prognostisk værktøj til at studere udvikling og opbygning af den hydrologiske cyklus samt ventilation og dannelsen af vandmasser i den Nordlige del af Atlanterhavet.
Bomb-tritium data blev brugt fra Transient Tracers in The Ocean (tto) program for at kvantificere genopfyldnings-og væltningshastighederne for dybt vand beliggende i Nordatlanten.,
Bomb-tritium kommer også ind i det dybe hav omkring Antarktis. De fleste af bomben tritiated vand (HTO) i hele den atmosfære kan indtaste havet gennem følgende processer:
(a) nedbør (b) damp exchange (c) floden afstrømning
Disse processer betyder, at HTO en stor tracer for tiden-kan skaleres op til et par årtier.,
ved Hjælp af data fra disse processer for 1981, 1 TU isosurface ligger mellem 500 og 1.000 meter dybt i de subtropiske områder og derefter udvider til 1.500–2.000 meter syd for golfstrømmen på grund af recirkulation og ventilation i den øverste del af Atlanterhavet. Mod nord, isosurface uddyber og når gulvet i abyssal sletten, som er direkte relateret til ventilation af havbunden over 10-20 år tidsskalaer.
også tydeligt i Atlanterhavet er tritiumprofilen nær Bermuda mellem slutningen af 1960 ‘erne og slutningen af 1980’ erne., Der er en nedadgående udbredelse af tritium maksimal fra overfladen (1960’erne) til 400 meter (1980’erne), hvilket svarer til en uddybning hastighed på cirka 18 meter per år. Der er også tritium stigninger på 1.500 meter dybde i slutningen af 1970’erne og 2.500 meter i midten af 1980’erne, som begge svarer til køling begivenheder i det dybe vand, og forbundet dybt vand ventilation.
fra en undersøgelse i 1991 blev tritiumprofilen brugt som et værktøj til at studere blanding og spredning af nydannet Nordatlantisk dybt vand (nad.), svarende til tritiumforøgelser til 4 TU., Denne NAD.har en tendens til at spildes over karme, der deler Norskehavet fra Nordatlanten og derefter strømmer mod vest og ækvator i dybe grænsestrømme. Denne proces blev forklaret via den store tritiumfordeling i det dybe Nordatlantiske mellem 1981 og 1983. Den sub-polære gyre har tendens til at blive frisket (ventileret) af NAD.og er direkte relateret til de høje tritiumværdier (> 1, 5 TU)., Også tydeligt var faldet i tritium i den dybe vestlige grænsestrøm med en faktor på 10 fra Labradorhavet til troperne, hvilket er tegn på Tab for havets indre på grund af turbulent blanding og recirkulation.
Stillehavet og det Indiske oceansEdit
I en undersøgelse fra 1998 viste, tritium koncentrationer i overfladevand eller havvand og atmosfærisk vanddamp (10 meter over overfladen) blev udtaget på følgende steder: Sulu Havet, Fremantle Bugt den Bengalske Bugt, Penang-Bugten, og Malacca-Strædet., 0,40 B. / liter), som kunne akkrediteres til blanding af afstrømning af ferskvand fra nærliggende lande på grund af store mængder fundet i kystfarvande. Typisk blev der fundet lavere koncentrationer mellem 35 og 45 grader sydlig bredde og nær ækvator. Resultaterne indikerede også, at (generelt) tritium er faldet gennem årene (op til 1997) på grund af det fysiske forfald af bombetritium i Det Indiske Ocean., Med hensyn til vanddamp var tritiumkoncentrationen ca. en størrelsesorden større end overfladevandskoncentrationer (fra 0,46 til 1,15 B./liter). Derfor, vanddamp tritium er ikke påvirket af overfladen havvand koncentration, således, at den høje tritium koncentrationer i dampen blev indgået for at være en direkte konsekvens af den nedadgående bevægelse af fysiske tritium fra stratosfæren til troposfæren (derfor ocean air viste en afhængighed af bredde-ændring).,
i det nordlige Stillehav spredte tritiumet (introduceret som bombetritium på den nordlige halvkugle) i tre dimensioner. Der var undergrunden maksima i midten og lav breddegrad regioner, som er vejledende for lateral blanding (advection) og diffusions langs linjer af konstant potentielle tæthed (isopycnals) i det øverste ocean. Nogle af disse ma .ima korrelerer endda godt med saltholdighed ekstrem. For at opnå strukturen for havcirkulation blev tritiumkoncentrationerne kortlagt på 3 overflader med konstant potentiel tæthed (23.90, 26.02 og 26.81)., Resultaterne viste, at de tritium blev godt blandet (ved 6 til 7 TU) på 26.81 isopycnal i subarktiske cyklon-gyre, og der syntes at være en langsom udveksling af tritium (i forhold til vestvendte isopycnals) mellem dette gyre og anticyclonic gyre-syd; også tritium på 23.90 og 26.02 overflader, viste sig at være udvekslet i et langsommere tempo mellem den centrale gyre i det Nordlige Stillehav og den ækvatoriale regioner.,
dybden penetration af bombe tritium kan opdeles i 3 forskellige lag:
Layer 1 Layer 1 er den mest fladpandede lag og indeholder de dybeste lag, ventileret i vinter; det har modtaget tritium via radioaktivt nedfald og mistet nogle på grund af advection og/eller vertikale udbredelse og indeholder omkring 28% af den samlede mængde tritium. Lag 2 Lag 2 er under det første lag, men over 26.81 isopycnal og er ikke længere en del af det blandede lag., Dens 2 kilder er diffusion nedad fra Det Blandede lag og laterale udvidelser outcropping lag (Pole .ard); det indeholder omkring 58% af det samlede tritium. Lag 3 lag 3 er repræsentativt for farvande, der er dybere end outcrop isopycnal og kan kun modtage tritium via lodret diffusion; det indeholder de resterende 14% af det samlede tritium.
Mississippi River SystemEdit
virkningerne af det nukleare nedfald blev følt i USA i hele Mississippi River-systemet., Tritiumkoncentrationer kan bruges til at forstå opholdstiderne for kontinentale hydrologiske systemer (i modsætning til de sædvanlige oceaniske hydrologiske systemer), der inkluderer overfladevand såsom søer, vandløb og floder. At studere disse systemer kan også give samfund og kommuner information til landbrugsformål og den samlede flodvandskvalitet.,
I en undersøgelse fra 2004, flere floder, blev taget i betragtning under behandlingen af tritium koncentrationer (fra 1960’erne) i hele Mississippi-Floden Basin: Ohio-Floden (største input til Mississippi-Floden flow), Missouri-Floden, og Arkansas-Floden. De største tritiumkoncentrationer blev fundet i 1963 på alle de samplede steder i disse floder og korrelerer godt med topkoncentrationerne i nedbør på grund af atombombeforsøg i 1962., Den samlede højeste koncentrationer fundet sted i Missouri-Floden (1963) og blev større end 1.200 TU, mens de laveste koncentrationer blev fundet i Arkansas River (aldrig større end 850 TU og mindre end 10 TU i midten af 1980’erne).
flere processer kan identificeres ved hjælp af tritiumdataene fra floderne: direkte afstrømning og udstrømning af vand fra grundvandsreservoirer. Ved hjælp af disse processer bliver det muligt at modellere vandløbsbassinernes reaktion på den forbigående tritiumspor., To af de mest almindelige modeller er følgende:
Stempel-flow tilgang tritium signal vises omgående; og Godt-blandet reservoir tilgang afgang koncentrationen afhænger af opholdstiden af bassinet vand
Desværre, begge modeller undlader at reproducere den tritium i vandet, således, at en to-medlem blanding model blev udviklet, der består af 2 komponenter: en hurtig-flow komponent (den seneste tids nedbør – “stempel”) og en del, hvor vand opholde sig i bassinet for længere tid end 1 år (“godt-blandet reservoir”)., Derfor bliver basintritiumkoncentrationen en funktion af opholdstiderne i bassinet, dræn (radioaktivt henfald) eller kilder til tritium og inputfunktionen.
Til Ohio Floden og tritium data viste, at omkring 40% af strømmen var sammensat af nedbør med bopæl gange på mindre end 1 år (i Ohio basin) og ældre farvande bestod af residence gange på omkring 10 år. Således svarede de korte opholdstider (mindre end 1 år) til “prompt-Flo.”-komponenten i blandingsmodellen med to medlemmer., Hvad angår Missouri-floden, viste resultaterne, at opholdstider var ca. 4 år, hvor prompt-Flo. – komponenten var omkring 10% (disse resultater skyldes serien af dæmninger i Missouri-flodens område).
Som for mass flux af tritium gennem hovedstammen af Mississippi-Floden i den mexicanske Golf, data viste, at cirka 780 gram af tritium, der er strømmet ud af Floden og ind i Bugten mellem 1961 og 1997, har et gennemsnit på 7,7 PBq/år., Og nuværende fluxeser gennem Mississippi-floden er omkring 1 til 2 gram om året i modsætning til pre-bombe periode fluxeser på omkring 0,4 gram om året.