Väteisotoper
Väte har tre huvudsakliga isotoper: protium (1H), deuterium (2H) och tritium (3H). Dessa isotoper bildas naturligt i naturen. Protium och deuterium är stabila. Tritium är radioaktivt och har en halveringstid på cirka 12 år. Forskare har skapat fyra andra väteisotoper (4H till7 H), men dessa isotoper är mycket instabila och förekommer inte naturligt.
De viktigaste isotoperna av väte är unika eftersom de är de enda isotoperna som har ett namn. Dessa namn används fortfarande idag. Deuterium och tritium får ibland egna symboler, D och T. Internationella unionen för ren och tillämpad kemi gillar dock inte dessa namn särskilt mycket, även om de ofta används. Det finns andra isotoper som hade egna namn när forskarna studerade radioaktivitet. Men deras namn används inte längre i dag.
De tre stabilaste isotoperna av väte
Protium (väte-1)
Protium är den vanligaste isotopen av väte. Den utgör mer än 99,98 % av allt väte i universum. Den kallas protium eftersom dess kärna endast har en proton. Protium har en atommassa på 1,00782504(7) u. Symbolen för protium är 1H.Protiums proton har aldrig sönderfallit i en observation, så forskarna tror att protium är en stabil isotop. Nya teorier inom partikelfysiken förutsäger att en proton kan sönderfalla, men att detta sönderfall är mycket långsamt. Protonerna sägs ha en halveringstid på 1036 år. Om protonens sönderfall är sant är alla andra kärnor som sägs vara stabila i själva verket bara observationsmässigt stabila, dvs. de ser ut att vara stabila. Nya experiment har visat att om protonernas sönderfall verkligen förekommer skulle det ha en halveringstid på 6,6 × 1033 år.
Protium, den vanligaste isotopen av väte. Den är speciell eftersom den är den enda isotop som saknar neutroner.
Deuterium (väte-2)
Deuterium, eller 2H eller ibland D, är en annan stabil isotop av väte. Isotopen har en proton och en neutron. Den utgör ungefär 0,0026-0,0184 % av alla väteatomer på jorden. Deuterium är mindre i vätgas på jorden och mer i havsvatten (0,015 % eller 150 ppm). Deuterium är inte radioaktivt och skadar inte levande organismer. Deuterium kan också bilda vattenmolekyler. Vatten som innehåller deuterium i stället för protium kallas tungt vatten.
Tritium (väte-3)
Tritium (3H) är den mest stabila radioisotopen av väte. Av alla radioaktiva väteisotoper är tritium den minst radioaktiva. Den har en proton och två neutroner i sin kärna. Tritium sönderfaller genom beta-minus-sönderfall och övergår till helium-3. Den har en halveringstid på 12,32 år.Tritium bildas naturligt genom samverkan mellan gaserna i den övre atmosfären och kosmisk strålning. Det bildas också vid kärnvapentester. Tritium och deuterium används vid D-T-kärnfusion i stjärnor för att avge mycket energi.
Frågor och svar
F: Hur många huvudisotoper av väte finns det?
S: Det finns tre huvudsakliga isotoper av väte: protium, deuterium och tritium.
F: Är protium och deuterium stabila isotoper?
S: Ja, protium och deuterium är stabila isotoper.
F: Vad är halveringstiden för tritium?
S: Tritium är radioaktivt och har en halveringstid på ca 12 år.
F: Hur många andra väteisotoper har forskare skapat?
S: Forskarna har skapat fyra andra väteisotoper: 4H till 7H.
F: Finns dessa fyra ytterligare väteisotoper naturligt?
S: Nej, dessa isotoper är mycket instabila och finns inte naturligt.
F: Vad gör de viktigaste väteisotoperna unika?
S: Huvudisotoperna av väte är unika eftersom de är de enda isotoperna som har ett namn.
F: Har deuterium och tritium sina egna symboler?
S: Ja, deuterium och tritium får ibland sina egna symboler: D och T. International Union of Pure and Applied Chemistry gillar dock inte dessa namn särskilt mycket, även om de ofta används.
