Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Element och isotoper
- Användningar för väte
- Användningar för Deuterium
- Användningar för Tritium
I naturen har de allra flesta väteatomer inga neutroner; dessa atomer består endast av en elektron och en proton och är de lättaste atomerna som är möjliga. Emellertid har sällsynta isotoper av väte, kallad deuterium och tritium, neutroner. Deuterium har en neutron, och tritium, instabil och inte sett i naturen, har två.
TL; DR (för lång; läste inte)
De flesta väteatomer har ingen neutron. Emellertid har sällsynta isotoper av väte, kallad deuterium och tritium, en respektive två neutroner.
Element och isotoper
De flesta element i det periodiska systemet har flera isotoper - "kusiner" av elementet som har samma antal protoner men olika antal neutroner. Isotoper verkar mycket lika varandra och har liknande kemiska egenskaper. Till exempel, tillsammans med den rikliga kol-12-isotopen, kan du hitta små mängder radioaktivt kol-14 i nästan alla levande saker. Eftersom neutroner har massa är dock isotopernas vikter något olika. Forskare kan upptäcka skillnaden med hjälp av en masspektrometer och annan specialutrustning.
Användningar för väte
Väte är det vanligaste elementet i universum. På jorden hittar du sällan väte av sig själv; mycket oftare kombineras det med syre, kol och andra element i kemiska föreningar. Vatten är till exempel väte förenat med syre. Väte spelar en viktig roll i kolväten, såsom oljor, sockerarter, alkoholer och andra organiska ämnen. Väte fungerar också som en "grön" energikälla; när det bränns i luften; det avger värme och rent vatten utan att producera CO2 eller andra skadliga utsläpp.
Användningar för Deuterium
Även om deuterium, även känd som ”tungt väte,” förekommer naturligt, är det mindre rikligt, och står för en av varje 6.420 väteatomer. Liksom väte kombineras det med syre för att producera "tungt vatten", ett ämne som ser ut och uppträder mycket som vanligt vatten, men som är något tyngre och har en högre fryspunkt, 3,8 grader Celsius (38,4 grader Fahrenheit), jämfört med 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). De extra neutronerna gör tungt vatten användbart för strålskärmning och andra tillämpningar inom vetenskaplig forskning. Att vara sällsynt är tungt vatten också mycket dyrare än den vanliga typen. Dess extra vikt gör det kemiskt något udda jämfört med vatten. Vid normala koncentrationer är det inget att oroa sig för; mängder över 25 procent kommer dock att skada blod, nerver och lever, och mycket höga koncentrationer kan vara dödliga.
Användningar för Tritium
De extra två neutronerna som finns i tritium gör det radioaktivt och förfaller med en halveringstid på 12,28 år. Utan en naturlig tillförsel av tritium måste den göras i kärnreaktorer. Trots att strålningen är lite farlig, i små mängder och med noggrann hantering och lagring, kan tritium vara fördelaktigt. "Exit" -skyltar gjorda med tritium ger en mjuk glöd som förblir synlig i upp till 20 år; eftersom de inte behöver el, tillhandahåller de säkerhetsbelysning vid strömavbrott och andra nödsituationer. Tritium har andra användningsområden inom forskning, såsom att spåra flödet av vatten; det spelar också en roll i vissa kärnvapen.