三重水素
核種の一覧における三重水素の位置
核種の一覧
概要
名称、記号トリチウム,3H
中性子2
陽子1
核種情報
天然存在比10-18[1]
半減期12.32 年
崩壊生成物3He
同位体質量3.0160492 u
スピン角運動量1/2+
余剰エネルギー14,949.794± 0.001 keV
結合エネルギー8,481.821± 0.004 keV
崩壊モード崩壊エネルギー
ベータ崩壊0.018590 MeV

三重水素（さんじゅうすいそ）またはトリチウム（英: tritium、記号: T）は、質量数が3である水素の同位体、すなわち陽子1つと中性子2つから構成される核種であり、半減期12.32年で3Heへとβ崩壊する放射性同位体である。三重水素は、宇宙線と大気との相互作用により、地球全体で年間約72 PBq（7.2京ベクレル[注 1]）ほど天然に生成されている[2]。

重水素（2H）と三重水素（3H）とを併せて重水素（heavy hydrogen）と呼ばれることがある。三重水素核は三重陽子 (英: triton) とも呼ばれる。

三重水素は、その質量が軽水素の約3倍、二重水素の約1.5倍と差が大きいことから、物理的性質も大きく異なる。一方、化学的性質は最外殻電子の数（水素の場合は1）によって決まる要素が大きいため、三重水素の化学的性質は軽水素や重水素とほぼ同じであることが多い。同位体効果の項も参照。
概要

自然界に最も普遍的に存在する水素は、原子核が単独の陽子から成る軽水素（1H）である。原子核が陽子1つと中性子1つから成る重水素（2H）も、安定核のため比較的豊富に存在する (自然界の水素同位体の0.0115%[注 2][3]) のに対し、三重水素は不安定[注 3]なため天然には微量しか存在しない。とはいえ、宇宙線により生成され続けているため、天然においても一定量が常に存在している。たとえば体重60 kg程度の人の場合、50ベクレル程度のトリチウムを体内に保有している[4]。水素には質量数が4から7の同位体もあるが、いずれも半減期が10-22秒以下と極めて不安定である。

三重水素は、地球環境においては、酸素と結びついたトリチウム水（HTO[注 4]）として水に混在しており[注 5]、水圏中に気相、液相、固相の形態で広く拡散分布している。大気中においては、トリチウム水蒸気（HTO）、トリチウム水素（HT）および炭化トリチウム（CH3T）の3つの化学形で、それぞれ水蒸気、水素、炭化水素と混在している。なお、海水中の三重水素濃度は通常、数 Bq/Lより少ない[注 6][注 7]。

三重水素は、宇宙線と大気の相互作用により、地球全体で年間約72 PBq（7.2京ベクレル[注 8]）ほど天然に生成される[2]。加えて、過去の核実験により環境中に大量に放出され[注 9]、未だに残っている三重水素（フォールアウト・トリチウム）、原子力発電所または核燃料再処理施設などの原子炉関連施設から大気圏や海洋へ計画放出された三重水素（施設起源トリチウム）[注 10]が地球上で観測される三重水素の主たる起源である[9]。

高純度の液体トリチウムは、核融合反応のD-T反応を起こす上で必須の燃料であり、水素爆弾の原料の一つとしても利用される[10]。

体内では均等分布で、生物的半減期が短く、エネルギーも低い。こうしたことから三重水素は最も毒性の少ない放射性核種の1つと考えられ[11]、生物影響の面からは従来比較的軽視されてきた[12]。しかし一方で、三重水素を大量に取扱う製造の技術者の、内部被曝による致死例が2例報告されている[注 11]。