Izotopet e Hidrogjeniit

Tre izotopet më të qëndrueshme të hidrogjenit: prot (A=1), deuteri (A=2) dhe triti (A=3)

Hidrogjeni ( ₁ H) ka tre izotope natyrale, ndonjëherë të shënuara ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}1}\mathrm{H}$ , $2^{}H$ , dhe $3^{}H$ . ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}1}\mathrm{H}$ dhe $2^{}H$ janë të qëndrueshme, ndërsa $3^{}H$ ka një gjysmë jete prej 12.32(2) vjet. Ekzistojnë gjithashtu izotopë më të rëndë, të cilët janë të gjithë sintetikë dhe kanë një gjysmë jetë më të vogël se një zeptosekondë (10 ^-21 s). Nga këto, ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{5}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}5}\mathrm{H}$ është më pak e qëndrueshme, ndërsa ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{7}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}7}\mathrm{H}$ është më shumë.

Janë të njohura tri izotope të Hidrogjenit:Hidrogjeni i rëndomtë, Deuteriumi, dhe Triciumi.Atomet qe kane numer atomik te njejte , por ndryshojne nga numri i mases quhen izotope...

Hidrogjen-1 (Proti)

Protium, izotopi më i zakonshëm i hidrogjenit, përbëhet nga një proton dhe një elektron. Unik midis të gjithë izotopeve të qëndrueshme, ai nuk ka neutrone. (shih diproton për një diskutim se pse të tjerët nuk ekzistojnë)

${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}1}\mathrm{H}$ (masa atomike 1.007825 031 898 (14) Da ) është izotopi më i zakonshëm i hidrogjenit me një bollëk prej më shumë se 99,98%. Për shkak se bërthama e këtij izotopi përbëhet vetëm nga një proton i vetëm, atij i është dhënë emri zyrtar protium.

Protoni kurrë nuk është vërejtur të kalbet, dhe për këtë arsye hidrogjeni-1 konsiderohet një izotop i qëndrueshëm. Disa teori madhore të unifikuara të propozuara në vitet 1970 parashikojnë se zbërthimi i protonit mund të ndodhë me një gjysmë jete midis $10^{28}$ dhe $10^{36}$ vjet. Nëse ky parashikim rezulton të jetë i vërtetë, atëherë hidrogjeni-1 (dhe në të vërtetë të gjitha bërthamat që tani besohet të jenë të qëndrueshme) janë të qëndrueshme vetëm nga pikëpamja vëzhguese . Deri më 2018, eksperimentet kanë treguar se jetëgjatësia mesatare minimale e protonit është më e madhe se 3.6× $10^{29}$ vjet.

Hidrogjen-2 (Deuteri)

Një atom deuteriumi përmban një proton, një neutron dhe një elektron.

${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{2}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}2}\mathrm{H}$ (masa atomike 2.014101 777 844 (15) Da ), izotopi tjetër i qëndrueshëm i hidrogjenit, njihet si deuterium dhe përmban një proton dhe një neutron në bërthamën e tij. Bërthama e deuteriumit quhet deuteron. Deuteriumi përmban 0,0026-0,0184% (26 ppm ose 184 ppm ; sipas popullsisë, jo sipas masës) të mostrave të hidrogjenit në Tokë, me numrin më të ulët që priret të gjendet në mostrat e gazit të hidrogjenit dhe pasurimi më i lartë (0.015% ose 150 ppm) tipik për ujin e oqeanit . Deuteriumi në Tokë është pasuruar në lidhje me përqendrimin e tij fillestar në Big Bengun dhe sistemin e jashtëm diellor (rreth 27 ppm, nga fraksioni i atomit) dhe përqendrimi i tij në pjesët më të vjetra të galaktikës Rruga e Qumështit (rreth 0.023%, ose 23 ppm). Me sa duket përqendrimi diferencial i deuteriumit në sistemin e brendshëm diellor është për shkak të volatilitetit më të ulët të gazit dhe përbërjeve të deuteriumit, duke pasuruar fraksionet e deuteriumit në kometat dhe planetët e ekspozuar ndaj nxehtësisë së konsiderueshme të Diellit gjatë miliarda viteve të evolucionit të sistemit diellor .

Deuteriumi nuk është radioaktiv dhe nuk paraqet një rrezik të konsiderueshëm toksiciteti. Uji i pasuruar me molekula që përfshijnë deuterium në vend të protiumit quhet ujë i rëndë . Deuteriumi dhe përbërjet e tij përdoren si një etiketë jo radioaktive në eksperimentet kimike dhe në tretës për ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}1}\mathrm{H}$ - spektroskopia e rezonancës magnetike bërthamore . Uji i rëndë përdoret si një moderator i neutroneve dhe ftohës për reaktorët bërthamorë. Deuteriumi është gjithashtu një lëndë djegëse potenciale për shkrirjen bërthamore komerciale.

Hidrogjen-3 (Triti)

Një atom tritium përmban një proton, dy neutrone dhe një elektron.

${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{3}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}3}\mathrm{H}$ (masa atomike 3.016049 281 320 (81) Da ) njihet si tritium dhe përmban një proton dhe dy neutrone në bërthamën e tij. Ai është radioaktiv, duke u zbërthyer në helium-3 përmes zbërthimit β- me një periodë gjysëm zbërthimi prej 12.32(2) vjet. Gjurmët e sasive të tritiumit ndodhin natyrshëm për shkak të ndërveprimit të rrezeve kozmike me gazrat atmosferikë. Triti është lëshuar gjithashtu gjatë testeve të armëve bërthamore . Përdoret në armët e shkrirjes termonukleare, si gjurmues në gjeokiminë e izotopeve dhe i specializuar në pajisjet e ndriçimit të vetë-furmizuara me energji .

Metoda më e zakonshme e prodhimit të tritiumit është duke bombarduar një izotop natyror të litiumit, litium-6, me neutrone në një reaktor bërthamor .