1.       هیدروژن با نماد H و جرم اتمی یك كه %98/99 این عنصر را تشكیل می دهد.

2.       دوتریم با نماد D و جرم اتمی دو، دومین ایزوتوپ عنصر هیدروژن می باشد كه 02/0% فراوانی دارد.

3.    تریتیم با نماد T و جرم اتمی سه، تنها ایزوتوپ رادیو اكتیو هیدروژن است كه در حالت طبیعی بسیار كم بوده، اما بطور مصنوعی از طریق واكنشهای مختلف هسته ای  در شتابدهنده ها و راكتورها تولید می شود كه علت تهیه آن كاربردهای وسیع آن می باشد. تریتیم مانند هیدروژن بصورت دو مولكولی یعنی T2 می باشد و در شرایط عادی گازی شكل است. تفاوتهای T2 و H2 در جدول زیر نمایش داده شده است:
      

از نظر شیمیایی، تریتیم مشابه هیدروژن عمل می كند، اما از آنجاییكه تریتیم جرم بزرگتری دارد، در بسیاری از واكنشها، خیلی كندتر از هیدروژن جایگزین می شود. با توجه به اینكه تریتیم یك رادیوایزوتوپ است (رادیوایزوتوپ به ایزوتوپهایی از عناصر گفته می شود كه به علت ناپایدار بودن ساختار هسته ای از خود فوتون و ذرات مختلف گسیل می كنند) لذا با ساطع نمودن پرتوهای بتای منفی (تبدیل یك نوترون به پروتون) به   هلیم با عدد جرمی 3 تبدیل می شود و در این فرآیند به هیچ وجه نشر اشعه گاما رخ نمی دهد. تریتیم ساطع كننده پرتو b با ماكزیمم انرژی

 kev 18 (كیلو الكترون ولت = kev) است كه این ذرات b توسط لایه ای از هوا با ضخامت mm7 یا كاغذی با ضخامت mm 0.01 كاملاً متوقف می شوند. نیمه عمر فیزیكی تریتیم 12/3سال می باشد.

گاز تریتیم بطور طبیعی در هوا وجود دارد درحالت طبیعی بصورت گاز(بخار) بوده وقابلیت حل در آب را نیز دارد و به ازای هر 10¹⁸ اتم هیدروژن یك اتم تریتیم در اتمسفر وجود دارد كه منشاء  تهیه طبیعی آن بطور عمده از بمباران نیتروژن در قسمتهای فوقانی اتمسفر توسط نوترون و پروتون حاصل از اشعه های كیهانی مانند واكنش ذیل منشاء می گیرد

البته تریتیم عمدتا  به شكل بخار تركیباتی از اكسیژن (DTO,HTO,….) در هوا وجود دارد.بعد از شروع ازمایشات سلاح های هسته ای در سال 1954 غلظت این گاز رادیواكتیو در اتمسفر افزایش یافت بطوری كه قبل از شورع این آزمایشات آب باران تقریباً شامل 1-10 اتم تریتیم در 10¹⁸  اتم هیدرژن بود كه این مقدار اكنون به حدود 500 اتم تریتیم به ازای 10¹⁸  اتم هیدروژن افزایش یافته است. به علت كاربردهای وسیع این ماده رادیواكتیو برای تهیه آن از شتابدهنده ها و راكتورها از طریق واكنشهای مختلف استفاده می كنند.

اهمیت اندازه گیری میزان تریتیم:

اندازه گیری تریتیم موجود در هوا وتریتیم موجود درآب از لحاظ مسائل پرتوگیری ومحاسبه میزان آلودگیهای رادیواكتیو كه از مهمترین عوامل مضراین مواد هستند بسیار حائز اهمیت می باشد و بسیاری از سازمانهای بین المللی كه مرتبط با سلامتی افراد ومحیط زیست و مواد رادیواكتیو هستند برای اندازه گیری آن اقدام می كنندوقوانین بسیار زیادی را برای تمام مواد رادیواكتیو از لحاظ حد مجاز آنها در محیط (هواو آب و خاك و غیره)وضع كرده اند.بررسی، تهیه و كاربردهای تریتیم،خواص تریتیم ،سمیت تریتیم و اثرات آن (شامل اثرات بیولوژیكی و ژنتیكی) و ....بسیار گسترده و وسیع و خارج از موضوع این بحث است.البته بر روی این موارد تحقیقات بسیار وسیع در سطح بین المللی صورت گرفته كه نتایج آنها موجود است.روشهای مختلف اندازه گیری تریتیم موجود در هوا و آب و اثار مختلف تریتیم نیز بصورت تئوری و كاربردی در سطح دنیا موجود است كه از آنها استفاده می شود. امروزه برای اندازه گیری گازتریتیم درمحیط وبخصوص دراطرا ف نیروگاهها كه غلظت این گازنسبتا زیاداست وممكن است برای پرسنل نیروگاهها خطرناك باشد دستگاههای پیشرفته ای وجود دارد كه بااستفاده ازآنها درظرف چند دقیقه مقدارغلظت این گازدرمحیط مشخص می شود.اما اساس كارتمام این دستگاه بصورت مراحل مذكوراست. 

روش اندازه گیری : 

 با توجه به مقدمه فوق و اهمیت اندازه گیری مواد رادیو اكتیو موجود در تمام محیط ها شامل هوا و آب و خاك و ... یك سری آزمایشات برای اندازه گیری مقدارگاز تریتیم موجود در هوا صورت گرفت كه البته با توجه به خطای نسبتا زیاد این روش ولی در عین حال نتیجه قابل قبول آن، به شرح آن می پردازیم:

اساس این اندازه گیری برمبنای مكش وسپس حل گاز تریتیم موجود در هوا( كه اغلب به صورت (DTO,HTO,…. درداخل آب و استفاده از روشهای متداول برای تعیین غلظت تریتیم موجود در آب است.

همانگونه كه قبلا نیز اشاره شد چون اغلب تریتیم موجود در هوا به صورت تركیباتی مشابه بخار آب در هوا می باشند لذا این تركیبات كه اساسا هم خانواده با آب   H₂O  می باشند در اثرعبور از آب در داخل آن حل می شوند.در واقع اگر به هر طریق دیگری هم بتوانیم بخار موجود در هوا را بصورت مایع در آوریم باید انتظار داشته باشیم كه مقدار تریتیم موجود در هوا را از این طریق هم بتوانیم اندازه بگیریم. 

شیوه انجام اندازه گیری بدین صورت است كه در ابتدا با برقرار نمودن یك سیستم آزمایشگاهی شامل دو بابلرbubler)) و یك پمپ،شرایط  مكش هوا به داخل آب فراهم شد.بابلر اول كه Degassing Vessel (ظرف حباب ساز) نام داردیك ظرف شیشه ای استوانه ای شكل كاملآ بسته با حجم cc 200  و شامل یك مسیر ورودی در بالا كه هوای ورودی را مستقیمآ به انتهای ظرف هدایت و مسیر خروجی در كناره بالائی آن كه هوای 

خارج شده از آب را به طرف پمپ هدایت می كند .در انتهای لوله ورودی ظرف اول یك فیلتر شیشه ای(glass filter)قرار دارد كه جهت ایجاد حباب بكارمی رود.هرچقدر كه مش فیلتر (تعدادروزنه ها درواحد سطح)بیشتر باشد حبابهای ریزتری ایجادمی شود كه در نتیجه گازهای(و بخارهای)موجوددر هوا در هنگام عبور از داخل آب بهتر حل می شوند به عبارتی احتمال حل شدن آنها افزایش می یابد.بابلر دوم كه Security  vessel  (ظرف ایمنی) نام دارد نیز یك ظرف شیشه ای مشابه ظرف اول اما با طول لوله ورودی كوتاهتر و بدون فیلتر شیشه ای است كه به منظور ایمن سازی سیستم به كار می رود.چنانچه در اثر مكش پمپ رطوبت یا آبی از ظرف اول خارج شود در داخل آن به دام می افتد و مانع آسیب رسیدن به پمپ می شود.مسیر ورود هوا با روشن شدن پمپ در شكل فوق نمایش داده شده است.پمپ مورد استفاده در این آزمایش یك پمپ كوچك مكش با فلوی (مقدار مكش هوا در واحد زمان) حداكثر   lit/min   1 است. 

پس از برقراری سیستم فوق ابتدا در داخل ظرف اول مقدار cc 100آب مقطر می ریزیم. سپس پمپ را در فلوی  lit/min 0.5 تنظیم نموده  آن را روشن می كنیم و همزمان با روشن كردن زمان را نیز یادداشت می كنیم. هر چه مدت زمان مكش بیشتر شود حجم بیشتری از هوا از داخل آب عبور می كند كه در نتیجه دقت آزمایش بیشتر می شود. البته رنج این مدت زمان باید در حدود چند روز به طور پیوسته باشد كه از جمله عوامل خطا در این آزمایش گسسته و كم بودن زمان به علت محدودیت زمان كاری بوده است.پس از خاموش كردن پمپ می توان اظهار داشت كه در حال حاضر آب مقطر داخل ظرف Degassing Vessel ممكن است حاوی گازها و ذرات معلق مختلف موجود در هوا با ضرایب حلالیت مختلف در آب، باشند . 

اما با توجه به اینكه تنها گاز رادیو اكتیو بتا زا موجود در هوا تریتیم است لذا اندازه گیری آن مسیر مشخص خود را دارد و وجود احتمالی سایر موارد تاثیری بر اندازه گیری تریتیم ندارد. 

در مرحله بعد از نمونه فوق به مقدار 2CC  به عنوان نمونه (ویال شماره 1 ) برداشته شده و در داخل یك ویال(ظرفهای استوانه ای شكل پلی اتیلنی با در پوش كه جهت قرار دادن نمونه های مایع مواد شیمیایی به كار می رود) با حجم CC 20 ریخته می شود.چون قرار است نمونه فوق با یك آشكارساز مخصوص شمارش بتا  شمارش شود لذا CC 18 از مایع سنتیلاسیون (Liquid Scintillationn) به آن اضافه می كنیم. مایع سنتیلاسیون مایعی است كه از مولكولهای بزرگ آلی شامل حلقه های فنیل و نفتالین و ...تشكیل شده است. این مایع غیر اكتیو است و كار آن به علت ساختا رشیمیایی جذب ذرات بتای گسیل شده از نمونه محلول در آن و در مقابل ساطع كردن فوتونهایی در ناحیه مرئی می باشد.علت انتخاب CC 18 مایع سنتیلاسیون و CC 2 نمونه استفاده از نتایج تحقیقات در این زمینه بوده است كه با چنین نسبتی بهترین نتایج بدست آمده است. 

پس از مخلوط كردن و بهم زدن كامل نمونه و مایع سنتیلاسیون ویال به مدت سه ساعت در تاریكی قرار داده شده و سپس توسط شمارنده فوق شمارش می شود.به جهت محاسبه مقدار خطای مراحل شمارش در یك ویال دیگر(ویال شماره2) و CC 2 از نمونه فوق به همراه CC 18  مایع سنتیلاسیون و 0.1 CC از نمونه استاندارد مایع رادیواكتیو تریتیم (tracer)را كه اكتیویته آن مشخص است اضافه می كنیم وپس از بهم زدن كامل وقرار دادن به مدت سه ساعت در تاریكی ان راشمارش می كنیم كه با این كار می توان مقدار خطای دستگاه شمارنده را با یك تناسب ساده از اختلاف نتایج نمونه های شماره1و2بدست آورد.

همچنین به منظور لحاظ كردن شمارش زمینه در ویال شماره(3) و CC 2  آب مقطر را به همراه و CC 18 مایع سنتیلاسیون قرار می دهیم و شمارش حاصل از این نمونه را به عنوان شمارش زمینه از مقدارشمارش نمونه شماره(1) كم می كنیم  .پس از تهیه نمونه های فوق آنها را در داخل آشكارساز شمارنده بتا قرار داده و هر نمونه 3بار وهر بار به مدت 60ثانیه شمارش می شود تا بامیانگین گیری برای هر نمونهتعداد شمارش در ثانیه محاسبه شود.با بدست آمدن نتایج میتوان غلظت تریتیم موجود در هوا را از رابطه زیر محاسبه كرد: 

C_tr = (A-B)×V/uDtε  ± E