I naturen har de allra flesta väteatomer inga neutroner; dessa atomer består av en elektron och endast en proton och är de lättaste atomerna. Men sällsynta isotoper av väte, som kallas deuterium och tritium, har neutroner. Deuterium har en neutron, och tritium, instabil och inte sett i naturen, har två.
TL; DR (för lång; Läste inte)
De flesta väteatomer har ingen neutron. Emellertid har sällsynta isotoper av väte, som kallas deuterium och tritium, en respektive två neutroner.
Element och isotoper
De flesta element i det periodiska systemet har flera isotoper - "kusiner" av elementet som har samma antal protoner men olika antal neutroner. Isotoper liknar varandra mycket och har liknande kemiska egenskaper. Till exempel, bredvid den rikliga kol-12-isotopen, kan du hitta små mängder radioaktivt kol-14 i praktiskt taget alla levande saker. Eftersom neutroner har massa är emellertid isotopernas vikter något annorlunda. Forskare kan upptäcka skillnaden med hjälp av en masspektrometer och annan specialutrustning.
Användning för väte
Väte är det vanligaste elementet i universum. På jorden hittar du sällan väte av sig själv; mycket oftare kombineras det med syre, kol och andra grundämnen i kemiska föreningar. Vatten är till exempel väte förenat med syre. Väte spelar en viktig roll i kolväten, såsom oljor, sockerarter, alkoholer och andra organiska ämnen. Väte fungerar också som en ”grön” energikälla; när den bränns i luft det avger värme och rent vatten utan att producera CO2 eller andra skadliga utsläpp.
Användning för Deuterium
Även om deuterium, även känt som ”tungt väte”, förekommer naturligt, är det mindre rikligt och står för en av varje 6 420 väteatomer. Som väte kombineras det med syre för att producera "tungt vatten", ett ämne som ser ut och beter sig som vanligt vatten, men som är något tyngre och har en högre fryspunkt, 3,8 grader Celsius (38,4 grader Fahrenheit), jämfört med 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). De extra neutronerna gör tungt vatten användbart för strålskydd och andra tillämpningar inom vetenskaplig forskning. Att vara sällsynt är tungt vatten också mycket dyrare än den vanliga typen. Dess extra vikt gör det kemiskt något udda jämfört med vatten. Vid normala koncentrationer är det inget att oroa sig för; dock kommer mängder över 25 procent att skada blod, nerver och lever, och mycket höga koncentrationer kan vara dödliga.
Användning för Tritium
De två extra neutronerna som finns i tritium gör det radioaktivt och förfaller med en halveringstid på 12,28 år. Utan en naturlig tillförsel av tritium måste den göras i kärnreaktorer. Trots att strålningen är något farlig, i små mängder och med noggrann hantering och lagring, kan tritium vara till nytta. ”Utgångsskyltar” med tritium ger en mjuk glöd som förblir synlig i upp till 20 år; eftersom de inte behöver el, ger de säkerhetsbelysning under strömavbrott och andra nödsituationer. Tritium har andra användningsområden inom forskning, såsom att spåra vattenflödet; det spelar också en roll i vissa kärnvapen.