氫的同位素

氢有三种主要同位素;氕(1H)、氘(2H)和氚(3H)。这些同位素在自然界中自然形成。氕和氘是稳定的。氚是放射性的,其半衰期约为12年。科学家已经创造了其他四种氢同位素(4H to7 H),但这些同位素非常不稳定,不自然存在。

氢的主要同位素是独特的,因为它们是唯一有名字的同位素。这些名称至今仍在使用。氘和氚有时会有自己的符号,即D和T。然而,国际纯粹与应用化学联合会并不太喜欢这些名字,尽管它们经常被使用。还有一些同位素,在科学家研究放射性时有自己的名字。但是,它们的名字今天已经不再使用了。



氢的三种最稳定的同位素Zoom
氢的三种最稳定的同位素

氕(氢-1)

氕是最常见的氢的同位素。它占宇宙中所有氢的99.98%以上。它被命名为,因为它的原子核只有一个质子。氕的原子质量为1.00782504(7)u,氕的符号是1H

氕的质子在观察中从未发生过衰变,所以科学家们认为,氕是一种稳定的同位素。粒子物理学的新理论预测,质子可以衰变,但这种衰变是非常缓慢的。据说质子的半衰期为1036年。如果质子衰变是真的,那么所有其他据说是稳定的核子实际上只是观察上的稳定,也就是说,它们看起来是稳定的。最近的实验表明,如果质子衰变真的发生,它的半衰期为6.6×1033年。



氕,是氢的最常见的同位素。它很特别,因为它是唯一没有中子的同位素。Zoom
氕,是氢的最常见的同位素。它很特别,因为它是唯一没有中子的同位素。

氘(氢-2)

氘,或2H,有时为D,是氢的另一种稳定的同位素。该同位素有一个质子和一个中子。它约占地球上所有氢原子的0.0026 - 0.0184%。氘在地球上的氢气中较少,在海水中较多(0.015%或150ppm)。氘没有放射性,也不会伤害生物。氘也可以形成水分子。含有氘而不是氕的水被称为重水



氚(氢-3)

氚(3H)是氢的最稳定的放射性同位素。也就是说,在氢的所有放射性同位素中,氚的放射性最弱。它的原子核里有一个质子和两个中子。氚通过β-减数衰变,变为氦-3。它的半衰期为12.32年。

氚是由高层大气中的气体宇宙射线之间的相互作用自然形成的。它也是在核武器试验中产生的。氚和氘被用于恒星的D-T核聚变,以产生大量的能量。



问题和答案

问:氢的主要同位素有多少种?
答:氢有三种主要同位素:氕、氘和氚。

问:氕和氘是稳定的同位素吗?
答:是的,氕和氘是稳定的同位素。

问:氚的半衰期是多少?
答:氚是放射性的,其半衰期约为12年。

问:科学家还创造了多少种氢的同位素?
答:科学家已经创造了另外四种氢同位素:4H到7H。

问:这四种额外的氢同位素是否自然存在?
答:不,这些同位素非常不稳定,不自然存在。

问:是什么使氢的主要同位素变得独特?
答:氢的主要同位素是独特的,因为它们是唯一有名称的同位素。

问:氘和氚是否有自己的符号?
答:是的,氘和氚有时会有自己的符号: 然而,国际纯粹与应用化学联合会并不太喜欢这些名称,尽管它们经常被使用。

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