W naturze ogromna większość atomów wodoru nie ma neutronów; te atomy składają się tylko z jednego elektronu i jednego protonu i są najlżejszymi możliwymi atomami. Jednak rzadkie izotopy wodoru, zwane deuterem i trytem, mają neutrony. Deuter ma jeden neutron, a tryt, niestabilny i niespotykany w naturze, ma dwa.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Większość atomów wodoru nie ma neutronów. Jednak rzadkie izotopy wodoru, zwane deuterem i trytem, mają odpowiednio jeden i dwa neutrony.
Pierwiastki i izotopy
Większość pierwiastków w układzie okresowym ma kilka izotopów – „kuzynów” pierwiastka, którzy mają taką samą liczbę protonów, ale różną liczbę neutronów. Izotopy są do siebie bardzo podobne i mają podobne właściwości chemiczne. Na przykład, obok obfitego izotopu węgla-12, można znaleźć niewielkie ilości radioaktywnego węgla-14 w praktycznie wszystkich żywych organizmach. Ponieważ jednak neutrony mają masę, masy izotopów są nieco inne. Naukowcy mogą wykryć różnicę za pomocą spektrometru mas i innego specjalistycznego sprzętu.
Zastosowania wodoru
Wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie. Na Ziemi rzadko znajdziesz sam wodór; znacznie częściej łączy się go z tlenem, węglem i innymi pierwiastkami w związkach chemicznych. Na przykład woda to wodór połączony z tlenem. Wodór odgrywa ważną rolę w węglowodorach, takich jak oleje, cukry, alkohole i inne substancje organiczne. Wodór służy również jako „zielone” źródło energii; po spaleniu w powietrzu; oddaje ciepło i czystą wodę bez wytwarzania CO2 lub inne szkodliwe emisje.
Zastosowania deuteru
Chociaż deuter, znany również jako „ciężki wodór”, występuje naturalnie, jest mniej rozpowszechniony, stanowiąc jeden na każde 6420 atomów wodoru. Podobnie jak wodór, łączy się z tlenem, tworząc „ciężką wodę”, substancję, która wygląda i zachowuje się jak zwykła woda, ale która jest nieco cięższy i ma wyższą temperaturę zamarzania, 3,8 stopnia Celsjusza (38,4 stopnia Fahrenheita), w porównaniu do 0 stopni Celsjusza (32 stopnie). Fahrenheita). Dodatkowe neutrony sprawiają, że ciężka woda jest przydatna do ekranowania promieniowania i innych zastosowań w badaniach naukowych. Rzadka, ciężka woda jest również znacznie droższa niż zwykła. Dodatkowa waga sprawia, że jest nieco dziwna chemicznie w porównaniu z wodą. W normalnych stężeniach nie ma się czym martwić; jednak ilości powyżej 25 procent uszkadzają krew, nerwy i wątrobę, a bardzo wysokie stężenia mogą być śmiertelne.
Zastosowania trytu
Dodatkowe dwa neutrony znalezione w trycie sprawiają, że jest on radioaktywny, rozpadając się z okresem półtrwania 12,28 lat. Bez naturalnego zaopatrzenia w tryt musi być wytwarzany w reaktorach jądrowych. Chociaż jego promieniowanie jest nieco niebezpieczne, w małych ilościach i przy ostrożnym obchodzeniu się i przechowywaniu tryt może być korzystny. Znaki „wyjścia” wykonane z trytu dają miękką poświatę, która pozostaje widoczna nawet przez 20 lat; ponieważ nie potrzebują prądu, zapewniają bezpieczne oświetlenie podczas przerw w dostawie prądu i innych sytuacji awaryjnych. Tryt ma inne zastosowania w badaniach, takie jak śledzenie przepływu wody; odgrywa również rolę w niektórych broniach jądrowych.
