Mitu neutronit on vesinikul?

Looduses pole valdaval enamikul vesinikuaatomitest neutroneid; need aatomid koosnevad ainult ühest elektronist ja ühest prootonist ning on võimalikult kerged aatomid. Kuid harvadel vesiniku isotoopidel, mida nimetatakse deuteeriumiks ja triitiumiks, on neutronid. Deuteeriumil on üks neutron ja ebastabiilsel ning looduses nägemata triitiumil kaks.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Enamikul vesinikuaatomitest pole neutronit. Kuid harvadel vesiniku isotoopidel, mida nimetatakse deuteeriumiks ja triitiumiks, on vastavalt üks ja kaks neutronit.

Enamikul perioodilise tabeli elementidel on mitu isotoopi - elemendi “nõod”, millel on sama palju prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. Isotoopid tunduvad üksteisega väga sarnased ja sarnaste keemiliste omadustega. Näiteks rohke süsinik-12 isotoobi kõrval leiate praktiliselt kõigist elusolenditest väikeseid koguseid radioaktiivset süsinikku-14. Kuna aga neutronitel on mass, on isotoopide mass veidi erinev. Teadlased suudavad erinevust tuvastada massispektromeetri ja muude spetsiaalsete seadmete abil.

Vesinik on universumi kõige arvukam element. Maal leiate harva vesinikku iseenesest; palju sagedamini on see kombineeritud hapniku, süsiniku ja muude keemiliste ühendite elementidega. Näiteks vesi on vesinik ühendatud hapnikuga. Vesinikul on oluline roll süsivesinikutes, nagu õlid, suhkrud, alkoholid ja muud orgaanilised ained. Vesinik toimib ka "rohelise" energiaallikana; kui põletatakse õhus; see eraldab soojust ja puhast vett CO tekitamata₂ või muid kahjulikke heitmeid.

Ehkki deuteerium, tuntud ka kui „raske vesinik“, esineb looduslikult, on seda vähem, moodustades ühe 6420 vesiniku aatomist. Sarnaselt vesinikuga ühendab see hapnikuga „rasket vett“ - ainet, mis näeb välja ja käitub sarnaselt tavalisele veele, kuid veidi raskem ja külmumispunkt on kõrgem, 3,8 kraadi (38,4 kraadi Fahrenheiti), võrreldes 0 kraadi (32 kraadi) Fahrenheit). Lisanutronid muudavad raske vee kasulikuks kiirguskaitseks ja muudeks teadusuuringute rakendusteks. Kuna vesi on haruldane, on see ka palju kallim kui tavaline vesi. Selle lisaraskus muudab selle veega võrreldes keemiliselt mõnevõrra kummaliseks. Tavalises kontsentratsioonis pole selle pärast muret; üle 25 protsendi suurused kogused aga kahjustavad verd, närve ja maksa ning väga kõrge kontsentratsioon võib olla surmav.

Triitiumi kaks täiendavat neutronit muudavad selle radioaktiivseks, lagunedes poolväärtusajaga 12,28 aastat. Ilma triitiumi loodusliku varustuseta peab see olema valmistatud tuumareaktorites. Kuigi selle kiirgus on mõnevõrra ohtlik, võib triitium olla kasulik väikestes kogustes ning hoolika käsitsemise ja säilitamise korral. Triitiumi abil tehtud väljumismärgid annavad pehme sära, mis jääb nähtavaks kuni 20 aastat; kuna nad ei vaja elektrit, tagavad nad elektrikatkestuste ja muude hädaolukordade ajal turvavalgustuse. Triitiumil on teadusuuringutes muid kasutusalasid, näiteks veevoolu jälgimine; see mängib rolli ka mõnes tuumarelvas.