Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Pierwiastki i izotopy
- Zastosowania dla wodoru
- Zastosowania dla deuteru
- Wykorzystuje tryt
W naturze ogromna większość atomów wodoru nie ma neutronów; atomy te 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 niewidoczny w naturze, ma dwa.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Większość atomów wodoru nie ma neutronu. 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, które mają tę samą liczbę protonów, ale różną liczbę neutronów. Izotopy wydają się bardzo do siebie podobne i mają podobne właściwości chemiczne. Na przykład, obok obfitego izotopu węgla-12, można znaleźć niewielkie ilości radioaktywnego węgla-14 w praktycznie wszystkich żywych istotach. Ponieważ jednak neutrony mają masę, masy izotopów są nieco inne. Naukowcy mogą wykryć różnicę za pomocą spektrometru masowego i innego specjalistycznego sprzętu.
Zastosowania dla wodoru
Wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie. Na Ziemi rzadko sam znajdziesz wodór; znacznie częściej łączy się go z tlenem, węglem i innymi pierwiastkami w związkach chemicznych. Na przykład woda łączy wodór z tlenem. Wodór odgrywa ważną rolę w węglowodorach, takich jak oleje, cukry, alkohole i inne substancje organiczne. Wodór służy również jako „zielone” źródło energii; spalony w powietrzu; oddaje ciepło i czystą wodę bez wytwarzania CO2 lub inne szkodliwe emisje.
Zastosowania dla deuteru
Chociaż deuter, znany również jako „ciężki wodór”, występuje naturalnie, jest mniej obfity, stanowiąc jeden na każde 6420 atomów wodoru. Podobnie jak wodór, łączy się z tlenem, tworząc „ciężką wodę”, substancję, która wygląda i zachowuje się podobnie jak zwykła woda, ale która jest nieco cięższa i ma wyższą temperaturę krzepnięcia, 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 ochrony przed promieniowaniem i innych zastosowań w badaniach naukowych. Rzadka, ciężka woda jest również znacznie droższa niż zwykła. Jego dodatkowa waga sprawia, że chemicznie jest nieco dziwny w porównaniu do wody. Przy normalnym stężeniu nie ma się czym martwić; jednak kwoty powyżej 25 procent uszkodzą krew, nerwy i wątrobę, a bardzo wysokie stężenia mogą być śmiertelne.
Wykorzystuje tryt
Dodatkowe dwa neutrony znajdujące się w trycie sprawiają, że jest on radioaktywny, rozkładając się z okresem półtrwania wynoszącym 12,28 lat. Bez naturalnego zaopatrzenia w tryt należy go wytwarzać w reaktorach jądrowych. Chociaż jego promieniowanie jest nieco niebezpieczne, w niewielkich ilościach oraz przy ostrożnym obchodzeniu się i przechowywaniu, tryt może być korzystny. Znaki „wyjścia” wykonane z trytu wytwarzają delikatny blask, który pozostaje widoczny przez okres do 20 lat; ponieważ nie potrzebują prądu, zapewniają bezpieczne oświetlenie podczas awarii zasilania i innych sytuacji awaryjnych. Tryt ma inne zastosowania w badaniach, takie jak śledzenie przepływu wody; Odgrywa także rolę w niektórych rodzajach broni jądrowej.