Izotopet e Hidrogjeniit

Hidrogjeni ( ₁ H) ka tre izotope natyrale, ndonjëherë të shënuara ${\ce {^1H}}$ , $^{2}H$ , dhe $^{3}H$ . ${\ce {^1H}}$ dhe $^{2}H$ janë të qëndrueshme, ndërsa $^{3}H$ ka një gjysmë jete prej 12.32(2) vjet. ^[1] 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). ^[2] ^[3] Nga këto, ${\ce {^5H}}$ është më pak e qëndrueshme, ndërsa ${\ce {^7H}}$ 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)

${\ce {^1H}}$ (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. ^[4] 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. ^[5]

Hidrogjen-2 (Deuteri)

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

${\ce {^2H}}$ (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 ${\ce {^1H}}$ - 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.

${\ce {^3H}}$ (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.^[6] 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 .

^ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (mars 2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast". Chinese Physics C (në anglisht). 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137.
^ Y. B. Gurov; etj. (2004). "Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei". Physics of Atomic Nuclei. 68 (3): 491–497. Bibcode:2005PAN....68..491G. doi:10.1134/1.1891200. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ A. A. Korsheninnikov; etj. (2003). "Experimental Evidence for the Existence of ⁷H and for a Specific Structure of ⁸He". Physical Review Letters. 90 (8): 082501. Bibcode:2003PhRvL..90h2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.90.082501. PMID 12633420. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ "Grand Unified Theories and Proton Decay", Ed Kearns, Boston University, 2009, page 15.
^ The SNO+ Collaboration; Anderson, M.; Andringa, S.; Arushanova, E.; Asahi, S.; Askins, M.; Auty, D. J.; Back, A. R.; Barnard, Z.; Barros, N.; Bartlett, D. (2019-02-20). "Search for invisible modes of nucleon decay in water with the SNO+ detector". Physical Review D. 99 (3): 032008. arXiv:1812.05552. Bibcode:2019PhRvD..99c2008A. doi:10.1103/PhysRevD.99.032008. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (mars 2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast". Chinese Physics C (në anglisht). 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137.

[NUBASE2020-1] Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (mars 2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast". Chinese Physics C (në anglisht). 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137.

[2] Y. B. Gurov; etj. (2004). "Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei". Physics of Atomic Nuclei. 68 (3): 491–497. Bibcode:2005PAN....68..491G. doi:10.1134/1.1891200. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[Korsheninnikov-3] A. A. Korsheninnikov; etj. (2003). "Experimental Evidence for the Existence of ⁷H and for a Specific Structure of ⁸He". Physical Review Letters. 90 (8): 082501. Bibcode:2003PhRvL..90h2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.90.082501. PMID 12633420. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[4] "Grand Unified Theories and Proton Decay", Ed Kearns, Boston University, 2009, page 15.

[5] The SNO+ Collaboration; Anderson, M.; Andringa, S.; Arushanova, E.; Asahi, S.; Askins, M.; Auty, D. J.; Back, A. R.; Barnard, Z.; Barros, N.; Bartlett, D. (2019-02-20). "Search for invisible modes of nucleon decay in water with the SNO+ detector". Physical Review D. 99 (3): 032008. arXiv:1812.05552. Bibcode:2019PhRvD..99c2008A. doi:10.1103/PhysRevD.99.032008. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[NUBASE20202-6] Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (mars 2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast". Chinese Physics C (në anglisht). 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]