氫的同位素——氕氘氚

空谷天籟 2021-04-17

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【標(biāo)簽】 化學(xué)

氕（pie）、氘（dao）、氚（chuan）都是氫的同位素。

氫只有三種同位素：

氕(P)原子核內(nèi)有1個質(zhì)子，無中子，豐度為99.98%；氘(D)（又稱為重氫），原子核內(nèi)有1個質(zhì)子、1個中子，豐度為0.016%；氚(T)（又稱為超重氫），原子核內(nèi)有1個質(zhì)子、2個中子，豐度為0.004%。

氕(protium)的原子由一個質(zhì)子與一個電子組成，是氫的主要形式,氕也是氫的主要成分，約占普通氫的99.98%。

氕但是一種優(yōu)質(zhì)燃料，還是化工、石油、化肥和冶金工業(yè)中的重要原料和物料。氫還可以用來還原鐵礦石。用氫制成的燃料電池可直接發(fā)電。

氘（deuterium）是氫的另一種穩(wěn)定形態(tài)的同位素，也稱作重氫。氫中只有0.02%的氘，在大自然的含量約為一般氫的七千分之一，用于熱核反應(yīng)。

常溫下，氘是一種無色、無味、無毒、無害的可燃性氣體。它用于核能、可控核聚變反應(yīng)、氘潤滑油、氘化光導(dǎo)纖維、燈泡、激光器、實驗研究以及核農(nóng)業(yè)、核醫(yī)學(xué)等方面；另外在軍事上，它也有一些重要的用途，比如制造氫彈、中子彈和東風(fēng)激光武器。

氚（tritium）也稱為超重氫，它帶有放射性，可發(fā)生β衰變，其半衰期為12.43年。在地球的自然界中，和一般的氫氣相比，氚的含量極少，從核反應(yīng)制得。主要用于熱核反應(yīng)。氚的產(chǎn)生是當(dāng)宇宙射線所帶的高能量中子撞擊氘核，其氘核與中子結(jié)合為氚核。

氚除了用作核武器的材料外，其他用途也有很多。氚最容易在高溫條件下與氘實現(xiàn)核聚變反應(yīng)，提取到的氚氣中常含有多種雜質(zhì)氣體，釋放出巨大能量。