oprócz chlorofluorowęglowodorów, trytu może działać jako przejściowy znacznik i ma zdolność do „zarysowania” biologicznych, chemicznych i fizycznych ścieżek w całym oceanach świata ze względu na jego ewoluującą dystrybucję. Trytu został więc użyty jako narzędzie do badania cyrkulacji oceanicznej i wentylacji i do takich celów jest zwykle mierzony w jednostkach trytu, gdzie 1 TU jest zdefiniowany jako stosunek 1 atomu trytu do 1018 atomów wodoru, w przybliżeniu równy 0,118 Bq / litr., Jak wspomniano wcześniej, testy broni jądrowej, głównie w regionach o wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej, na przełomie lat 50. i 60. wprowadziły do atmosfery duże ilości trytu, zwłaszcza stratosfery. Przed tymi próbami nuklearnymi na powierzchni ziemi znajdowało się tylko około 3 do 4 kilogramów trytu; ale te ilości wzrosły o 2 lub 3 rzędy wielkości w okresie po teście., Niektóre źródła donosiły, że naturalne poziomy tła zostały przekroczone o około 1000 TU w 1963 i 1964 roku, a izotop jest używany na półkuli północnej do szacowania wieku wód gruntowych i konstruowania modeli symulacji hydrogeologicznych. Najnowsze źródła naukowe oszacowały, że poziom atmosfery na wysokości testów broni zbliży się do 1000 TU, a przed opadem poziom wody deszczowej wyniesie od 5 do 10 TU. W 1963 roku Wyspa Valentia w Irlandii zanotowała 2000 TU opadów.,
North Atlantic OceanEdit
podczas gdy w stratosferze (okres po teście), trytu oddziaływał i utlenia się do cząsteczek wody i był obecny w większości szybko wytwarzanych opadów deszczu, co czyni trytu narzędziem prognostycznym do badania ewolucji i struktury cyklu hydrologicznego, a także wentylacji i formowania mas wodnych w północnym Oceanie Atlantyckim.
dane z programu Transient Tracers in the Ocean (TTO) zostały wykorzystane w celu określenia ilościowego poziomu uzupełniania i wywracania głębokich wód położonych na północnym Atlantyku.,
Bomba-trytu wpływa również do głębokiego oceanu wokół Antarktydy. Większość wody tritiated bomby (HTO) w całej atmosferze może dostać się do oceanu poprzez następujące procesy:
(A) opad atmosferyczny (b) wymiana pary (c) Spływ rzeki
procesy te sprawiają, że HTO jest doskonałym znacznikiem w skalach czasowych do kilku dekad.,
korzystając z danych z tych procesów za rok 1981, Powierzchnia 1 TU leży na głębokości od 500 do 1000 metrów w regionach subtropikalnych, a następnie rozciąga się na 1500-2000 metrów na południe od strumienia Gulf Stream z powodu recyrkulacji i wentylacji w górnej części Oceanu Atlantyckiego. Na północy isosurface pogłębia się i sięga dna równiny abisalnej, która jest bezpośrednio związana z wentylacją dna oceanicznego w skali czasowej 10-20 lat.
, Występuje obniżona propagacja maksimum trytu od powierzchni (lata 60.) do 400 metrów (lata 80.), co odpowiada szybkości pogłębiania się około 18 metrów rocznie. Istnieją również podwyżki trytu na głębokości 1500 metrów pod koniec lat 70. i 2500 metrów w połowie lat 80., z których oba odpowiadają zdarzeniom chłodzenia w głębokiej wodzie i związanej z tym głębokiej wentylacji.
na podstawie badań przeprowadzonych w 1991 r.profil trytu został wykorzystany jako narzędzie do badania mieszania i rozprzestrzeniania się nowo powstałych wód głębinowych północnoatlantyckich (NADW), co odpowiada wzrostowi trytu do 4 TU., NADW ma tendencję do rozlewania się przez parapety, które dzielą Morze Norweskie od północnego Oceanu Atlantyckiego, a następnie płyną na zachód i równik głębokimi prądami granicznymi. Proces ten został wyjaśniony poprzez rozmieszczenie na dużą skalę trytu w głębokim Północnym Atlantyku w latach 1981-1983. Żyłka subpolarna ma tendencję do odświeżania (wentylowania) przez NADW i jest bezpośrednio związana z wysokimi wartościami trytu (> 1,5 TU)., Widoczne było również zmniejszenie się trytu w głębokim zachodnim prądzie granicznym o współczynnik 10 od morza Labradorskiego do tropików, co wskazuje na utratę do wnętrza oceanu z powodu turbulentnego mieszania i recyrkulacji.
oceany pacyficzne i Indyjskieedytuj
w badaniu z 1998 roku, stężenia trytu w powierzchniowej wodzie morskiej i para wodna atmosferyczna (10 metrów nad powierzchnią) zostały pobrane w następujących miejscach: Morze Sulu, Zatoka Fremantle, Zatoka Bengalska, Zatoka Penang i Cieśnina Malakka., Wyniki wykazały, że stężenie trytu w powierzchniowej wodzie morskiej było najwyższe w Zatoce Fremantle (około 0,40 Bq / litr), co może być akredytowane do mieszania spływu słodkiej wody z pobliskich lądów z powodu dużych ilości występujących w wodach przybrzeżnych. Zazwyczaj niższe stężenia stwierdzono między 35 a 45 stopni szerokości geograficznej południowej i w pobliżu równika. Wyniki wskazywały również, że (ogólnie) trytu zmniejszył się na przestrzeni lat (do 1997 roku) z powodu fizycznego rozpadu trytu bombowego na Oceanie Indyjskim., Jeśli chodzi o parę wodną, stężenie trytu było o około jeden rząd wielkości większe niż stężenie powierzchniowej wody morskiej (od 0,46 do 1,15 Bq/litr). W związku z tym para wodna trytu nie ma wpływu na stężenie wody morskiej na powierzchni; w związku z tym wysokie stężenia trytu w oparach uznano za bezpośrednią konsekwencję ruchu naturalnego trytu w dół ze stratosfery do troposfery (w związku z tym powietrze oceaniczne wykazywało zależność od zmiany szerokości geograficznej).,
na północnym Oceanie Spokojnym trytu (wprowadzony jako trytu bombowego na półkuli północnej) rozprzestrzenił się w trzech wymiarach. Maksima podpowierzchniowe występowały w regionach Środkowej i niskiej szerokości geograficznej, co wskazuje na boczne mieszanie (adwekcja) i procesy dyfuzji wzdłuż linii stałej gęstości potencjalnej (izopiknale) w górnym oceanie. Niektóre z tych maksimów nawet dobrze korelują ze skrajnościami zasolenia. Aby uzyskać strukturę cyrkulacji oceanicznej, stężenia trytu odwzorowano na 3 powierzchniach o stałej gęstości potencjalnej (23,90, 26,02 i 26,81)., Wyniki wykazały, że trytu był dobrze wymieszany (przy 6-7 TU) na izopiknalu 26,81 w subarktycznym żyroskopie cyklonicznym i wydawało się, że następuje powolna wymiana trytu (w stosunku do płytszych izopiknali) między tym żyroskopem a żyroskopem antycyklonicznym na południu; również tryt na powierzchniach 23,90 i 26,02 wydawał się być wymieniany w wolniejszym tempie między środkowym żyroskopem Północnego Pacyfiku a regionami równikowymi.,
głębokość penetracji trytu bombowego może być podzielona na 3 różne warstwy:
Warstwa 1 Warstwa 1 jest płytszą warstwą i obejmuje najgłębszą, wentylowaną warstwę zimą; otrzymała trytu przez opad radioaktywny i straciła część z powodu adwekcji i / lub pionowej dyfuzji i zawiera około 28% całkowitej ilości trytu. Warstwa 2 Warstwa 2 znajduje się poniżej pierwszej warstwy, ale powyżej izopycnalu 26,81 i nie jest już częścią warstwy mieszanej., Jego dwa źródła to dyfuzja w dół z warstwy mieszanej i boczne ekspansje warstwy wyrastającej (poleward); zawiera około 58% całkowitego trytu. Warstwa 3 Warstwa 3 jest reprezentatywna dla wód głębszych niż izopycnal i może odbierać trytu tylko poprzez pionową dyfuzję; zawiera pozostałe 14% całkowitego trytu.
Mississippi River Systemedytuj
skutki opadu jądrowego były odczuwalne w Stanach Zjednoczonych w całym systemie rzeki Missisipi., Stężenia trytu można wykorzystać do zrozumienia czasów przebywania kontynentalnych systemów hydrologicznych (w przeciwieństwie do zwykłych systemów hydrologicznych oceanicznych), które obejmują wody powierzchniowe, takie jak jeziora, strumienie i rzeki. Badanie tych systemów może również dostarczyć społeczeństwom i gminom informacji dla celów rolniczych i ogólnej jakości wód rzecznych.,
w badaniu z 2004 r. wzięto pod uwagę kilka rzek podczas badania stężenia trytu (począwszy od lat 60.) w całym dorzeczu Missisipi: Ohio River( największy dopływ rzeki Missisipi), Missouri River i Arkansas River. Największe stężenia trytu stwierdzono w 1963 roku we wszystkich badanych miejscach w tych rzekach i dobrze korelują ze szczytowymi stężeniami w opadach z powodu testów bomby atomowej w 1962 roku., Najwyższe stężenia wystąpiły w rzece Missouri (1963) i były większe niż 1200 TU, podczas gdy najniższe stężenia stwierdzono w rzece Arkansas (nigdy nie większe niż 850 TU i mniej niż 10 TU w połowie lat 80.).
na podstawie danych z rzek można zidentyfikować kilka procesów: Bezpośredni odpływ i odpływ wody ze zbiorników wód gruntowych. Za pomocą tych procesów możliwe staje się modelowanie reakcji dorzeczy na przemijający znacznik trytu., Dwa z najczęstszych modeli są następujące:
tłok-przepływ sygnału trytu pojawia się natychmiast; i dobrze wymieszane zbiornika podejście wypływu stężenie zależy od czasu przebywania wody w basenie
Niestety, oba modele nie odtworzyć trytu w wodach rzecznych; tak więc, dwuczłonowy model mieszania został opracowany, który składa się z 2 składników: komponent szybkiego przepływu (Ostatnie opady-„tłok”) i komponent, w którym wody Przebywają w basenie dłużej niż 1 rok („well-mixed reservoir”)., W związku z tym stężenie trytu w basenie staje się funkcją czasu przebywania w basenie, zlewozmywaków (rozpadu promieniotwórczego) lub źródeł trytu oraz funkcji wejścia.
Dla rzeki Ohio dane trytowe wskazywały, że około 40% przepływu składa się z opadów o czasie przebywania krótszym niż 1 rok (w dorzeczu Ohio), a starsze wody składały się z czasów przebywania około 10 lat. Tak więc krótki czas przebywania (krótszy niż 1 rok) odpowiadał komponentowi „prompt-flow” dwuczłonowego modelu mieszania., Jeśli chodzi o rzekę Missouri, wyniki wskazywały, że czas przebywania wynosił około 4 lat, a składnik szybkiego przepływu wynosił około 10% (Wyniki te wynikają z serii zapór w rejonie rzeki Missouri).
jeśli chodzi o masowy strumień trytu przez główny trzon rzeki Missisipi do Zatoki Meksykańskiej, dane wskazują, że około 780 gramów trytu wypłynęło z rzeki i do zatoki w latach 1961-1997, średnio 7,7 PBq/rok., Obecne przepływy przez rzekę Missisipi wynoszą około 1 do 2 gramów rocznie, w przeciwieństwie do przepływów przed bombą wynoszących około 0,4 grama rocznie.