Isótopos de hidrógeno

Hidrógeno (H) (Masa atómica estándar: 1.00782504 (7) u) tiene tres isótopos que ocurren naturalmente, a veces denotaba H, H, y H. Otro, los núcleos muy inestables (H a H) se han sintetizado en el laboratorio, pero no se han observado en la naturaleza. El radioisótopo más estable es tritium, con un período de vida media de 12.32 años. Todos los isótopos más pesados son sintéticos y tienen un período de vida media menos que un zeptosecond (de 10 segundos). De éstos, el H es el más estable, y el isótopo menos estable es H.

El hidrógeno es el único elemento que tiene nombres diferentes para sus isótopos en el uso corriente hoy. El H (o h-2) el isótopo por lo general se llama el deuterio, mientras el H (o h-3) isótopo por lo general se llama tritium. Los símbolos D y T (en vez de H y H) a veces se usan para el deuterio y tritium. El IUPAC declara que mientras este uso es común no se prefiere. El isótopo ordinario de hidrógeno, sin neutrones, a veces se llama "protium". (Durante el estudio temprano de la radiactividad, algunos otros isótopos radiactivos pesados eran nombres de pila – pero tales nombres raramente se usan hoy).

Hidrógeno 1 (protium)

El H es el isótopo de hidrógeno más común con una abundancia de más del 99.98%. Como el núcleo de este isótopo consiste en sólo un protón solo, le dan el nombre oficial descriptivo pero raramente usado protium.

Hidrógeno 2 (deuterio)

El H, el otro isótopo de hidrógeno estable, se conoce como el deuterio y contiene un protón y un neutrón en su núcleo. El deuterio comprende 0.0026 – el 0.0184% (por la población, no por la masa) de muestras de hidrógeno en la Tierra, con el número inferior que tiende a encontrarse en muestras de gas de hidrógeno y los enriquecimientos más altos (el 0.015% o 150 ppm) típico del agua del océano. El deuterio no es radiactivo, y no representa un riesgo de toxicidad significativo. El agua enriqueció en moléculas que incluyen el deuterio en vez del hidrógeno normal se llama el agua pesada. El deuterio y sus compuestos se usan como una etiqueta no radiactiva en experimentos químicos y en solventes para la espectroscopia H-NMR. El agua pesada se usa como un asesor de neutrón y refrigerante para reactores nucleares. El deuterio también es un combustible potencial para la fusión nuclear comercial.

Hidrógeno 3 (tritium)

El H se conoce como tritium y contiene un protón y dos neutrones en su núcleo. Es radiactivo, decayendo en el helio 3 a través de β − decaimiento con un período de vida media de 12.32 años. Las pequeñas cantidades de tritium ocurren naturalmente debido a la interacción de rayos cósmicos con gases atmosféricos. Tritium también se ha liberado durante pruebas de armas nucleares. Se usa en armas de la fusión termonucleares, como un buscador de personas en la geoquímica del isótopo, y se especializa en dispositivos de iluminación autoimpulsados.

La mayor parte de método común de producir tritium es bombardeando un isótopo natural de litio, litio 6, con neutrones en un reactor nuclear.

Tritium se usó una vez rutinariamente en experimentos de etiquetaje químicos y biológicos como un radiolabel (esto se ha hecho común menos). La fusión nuclear de D-T usa tritium como su reactivo principal, junto con el deuterio, liberando la energía a través de la pérdida de la masa cuando los dos núcleos chocan y se funden bajo temperaturas masivas.

Hidrógeno 4

El H contiene un protón y tres neutrones en su núcleo. Es un isótopo muy inestable de hidrógeno. Se ha sintetizado en el laboratorio bombardeando tritium con núcleos de deuterio rápidos. En este experimento, los núcleos tritium capturaron neutrones del núcleo de deuterio rápido. La presencia del hidrógeno 4 se dedujo descubriendo los protones emitidos. Su masa atómica es 4.02781 ± 0.00011. Decae a través de la emisión de neutrón con un período de vida media de (1.39 ± 0.10) × 10 segundos.

Hidrógeno 5

El H es un isótopo muy inestable de hidrógeno. El núcleo consiste en un protón y cuatro neutrones. Se ha sintetizado en el laboratorio bombardeando tritium con núcleos tritium rápidos. En este experimento, un núcleo tritium captura dos neutrones del otro, haciéndose un núcleo con un protón y cuatro neutrones. El protón restante se puede descubrir, y la existencia de hidrógeno 5 deducidos. Decae a través de la doble emisión de neutrón y tiene un período de vida media de al menos 9.1 × 10 segundos.

Hidrógeno 6

El H decae a través de la emisión de neutrón triple y tiene un período de vida media de 2.90×10 segundos. Consiste en 1 protón y 5 neutrones.

Hidrógeno 7

El H consiste en un protón y seis neutrones. Fue sintetizado primero en 2003 por un grupo de científicos rusos, japoneses y franceses del Laboratorio de la Ciencia de la Viga de RI del RIKEN bombardeando el hidrógeno con el helio 8 átomos. En la reacción que resulta, los neutrones de helio-8's se donaron al núcleo del hidrógeno. Los dos protones restantes fueron descubiertos por el "telescopio de RIKEN", un dispositivo formado de varias capas de sensores, colocados detrás del objetivo del ciclotrón de la Viga de RI.

Mesa

Notas

Véase también

En ficción

En 1955 la novela satírica que dieron al Ratón Que Rugió, el nombre quadium al hidrógeno 4 isótopo que impulsó la Q-bomba que el Ducado de Magnífico Fenwick capturó de los Estados Unidos.

Enlaces externos

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