În natură, marea majoritate a atomilor de hidrogen nu au neutroni; acești atomi constau dintr-un singur electron și un singur proton și sunt cei mai ușori atomi posibili. Cu toate acestea, izotopii rare ai hidrogenului, numiți deuteriu și tritiu, au neutroni. Deuteriul are un neutron, iar tritiul, instabil și nevăzut în natură, are doi.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Majoritatea atomilor de hidrogen nu au neutroni. Cu toate acestea, izotopii rare ai hidrogenului, numiți deuteriu și tritiu, au câte unul și, respectiv, doi neutroni.
Elemente și izotopi
Majoritatea elementelor din tabelul periodic au mai mulți izotopi - „veri” ai elementului care au același număr de protoni, dar un număr diferit de neutroni. Izotopii par foarte asemănători și au proprietăți chimice similare. De exemplu, alături de abundentul izotop carbon-12, puteți găsi cantități mici de carbon radioactiv 14 în practic toate ființele vii. Cu toate acestea, deoarece neutronii au masă, greutățile izotopilor sunt ușor diferite. Oamenii de știință pot detecta diferența folosind un spectrometru de masă și alte echipamente specializate.
Utilizări pentru hidrogen
Hidrogenul este cel mai abundent element din univers. Pe Pământ rareori veți găsi hidrogen de la sine; mult mai des este combinat cu oxigen, carbon și alte elemente din compuși chimici. Apa, de exemplu, este hidrogen unit cu oxigen. Hidrogenul joacă un rol important în hidrocarburi, cum ar fi uleiurile, zaharurile, alcoolii și alte substanțe organice. Hidrogenul servește și ca sursă de energie „verde”; când este ars în aer; degajă căldură și apă pură fără a produce CO2 sau alte emisii nocive.
Utilizări pentru Deuteriu
Deși deuteriul, cunoscut și sub denumirea de „hidrogen greu”, apare în mod natural, este mai puțin abundent, reprezentând unul din 6.420 atomi de hidrogen. La fel ca hidrogenul, se combină cu oxigenul pentru a produce „apă grea”, o substanță care arată și se comportă la fel ca apa obișnuită, dar care este ușor mai greu și are un punct de îngheț mai ridicat, 3,8 grade Celsius (38,4 grade Fahrenheit), comparativ cu 0 grade Celsius (32 grade) Fahrenheit). Neutronii suplimentari fac apa grea utilă pentru protecția împotriva radiațiilor și alte aplicații în cercetarea științifică. Fiind rară, apa grea este, de asemenea, mult mai scumpă decât cea obișnuită. Greutatea sa suplimentară îl face să fie oarecum ciudat în comparație cu apa. La concentrații normale, nu este nimic de îngrijorat; cu toate acestea, cantități de peste 25% vor afecta sângele, nervii și ficatul, iar concentrațiile foarte mari pot fi letale.
Utilizări pentru tritiu
Cei doi neutroni suplimentari găsiți în tritiu îl fac radioactiv, decăzând cu un timp de înjumătățire de 12,28 ani. Fără o aprovizionare naturală de tritiu, acesta trebuie făcut în reactoare nucleare. Deși radiația sa este oarecum periculoasă, în cantități mici și cu o manipulare și depozitare atentă, tritiul poate fi benefic. Semnele de „ieșire” realizate cu tritiu produc o strălucire moale care rămâne vizibilă timp de până la 20 de ani; deoarece nu au nevoie de electricitate, oferă iluminat de siguranță în timpul întreruperilor de curent și a altor urgențe. Tritiul are alte utilizări în cercetare, cum ar fi urmărirea fluxului de apă; joacă, de asemenea, un rol în unele arme nucleare.