Vedyllä
Vedyllä on kolme pääisotooppia: protium (1H), deuterium (2H) ja tritium (3H). Näitä isotooppeja muodostuu luonnossa luonnostaan. Protium ja deuterium ovat stabiileja. Tritium on radioaktiivinen, ja sen puoliintumisaika on noin 12 vuotta. Tutkijat ovat luoneet neljä muuta vedyn isotooppia (4H to7 H), mutta nämä isotoopit ovat hyvin epävakaita, eikä niitä esiinny luonnossa.
Vedyn pääisotoopit ovat ainutlaatuisia, koska ne ovat ainoat isotoopit, joilla on nimi. Nämä nimet ovat edelleen käytössä. Deuterium ja tritium saavat joskus omat tunnuksensa, D ja T. Kansainvälinen puhtaan ja soveltavan kemian liitto ei kuitenkaan pidä näistä nimistä kovinkaan paljon, vaikka niitä käytetäänkin usein. On muitakin isotooppeja, joilla oli omat nimensä, kun tutkijat tutkivat radioaktiivisuutta. Niiden nimiä ei kuitenkaan enää nykyään käytetä.
Vedyn kolme stabiilimpaa isotooppia
Protium (vety-1)
Protium on vedyn yleisin isotooppi. Se muodostaa yli 99,98 prosenttia kaikesta maailmankaikkeuden vedystä. Se on nimetty protiumiksi, koska sen ytimessä on vain yksi protoni. Protiumin atomimassa on 1,00782504(7) u. Protiumin tunnus on 1H.Protiumin protoni ei ole koskaan hajonnut havainnossa, joten tutkijat uskovat, että protium on vakaa isotooppi. Uudet hiukkasfysiikan teoriat ennustavat, että protoni voi hajota, mutta tämä hajoaminen on hyvin hidasta. Protonin puoliintumisajan sanotaan olevan 1036 vuotta. Jos protonin hajoaminen on totta, kaikki muut ytimet, joiden sanotaan olevan vakaita, ovat itse asiassa vain havaintojen mukaan vakaita, eli ne näyttävät olevan vakaita. Viimeaikaiset kokeet ovat osoittaneet, että jos protonin hajoaminen todella tapahtuu, sen puoliintumisaika on 6,6 × 1033 vuotta.
Protium, vedyn yleisin isotooppi. Se on erityinen, koska se on ainoa isotooppi, jossa ei ole neutronia.
Deuterium (vety-2)
Deuterium eli 2H tai joskus D on toinen vedyn stabiili isotooppi. Isotoopissa on yksi protoni ja yksi neutroni. Se muodostaa noin 0,0026-0,0184 prosenttia kaikista maapallon vetyatomeista. Deuteriumia on vähemmän vetykaasussa maapallolla ja enemmän merivedessä (0,015 % tai 150 ppm). Deuterium ei ole radioaktiivinen, eikä se vahingoita eläviä olentoja. Deuterium voi myös muodostaa vesimolekyylejä. Vettä, jossa on protiumin sijasta deuteriumia, kutsutaan raskaaksi vedeksi.
Tritium (vety-3)
Tritium (3H) on vedyn stabiilein radioisotooppi. Toisin sanoen kaikista vedyn radioaktiivisista isotoopeista tritium on vähiten radioaktiivinen. Sen ytimessä on yksi protoni ja 2 neutronia. Tritium hajoaa beetaminushajoamisen kautta ja muuttuu helium-3:ksi. Sen puoliintumisaika on 12,32 vuotta.Tritiumia muodostuu luonnollisesti yläilmakehän kaasujen ja kosmisten säteiden vuorovaikutuksessa. Sitä syntyy myös ydinasekokeissa. Tritiumia ja deuteriumia käytetään D-T-ydinfuusiossa tähdissä, jolloin syntyy paljon energiaa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Kuinka monta vedyn pääisotooppia on olemassa?
V: Vedyn pääisotooppeja on kolme: protium, deuterium ja tritium.
K: Ovatko protium ja deuterium vakaita isotooppeja?
V: Kyllä, protium ja deuterium ovat vakaita isotooppeja.
K: Mikä on tritiumin puoliintumisaika?
V: Tritium on radioaktiivinen, ja sen puoliintumisaika on noin 12 vuotta.
K: Kuinka monta muuta vedyn isotooppia tutkijat ovat luoneet?
V: Tutkijat ovat luoneet neljä muuta vedyn isotooppia: 4H-7H.
K: Onko näitä neljää muuta vedyn isotooppia olemassa luonnossa?
V: Ei, nämä isotoopit ovat hyvin epävakaita, eikä niitä esiinny luonnossa.
K: Mikä tekee vedyn pääisotoopeista ainutlaatuisia?
V: Vedyn pääisotoopit ovat ainutlaatuisia, koska ne ovat ainoat isotoopit, joilla on nimi.
K: Onko deuteriumilla ja tritiumilla omat symbolinsa?
V: Kyllä, deuterium ja tritium saavat joskus omat symbolinsa: D ja T. Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liitto ei kuitenkaan pidä näistä nimistä kovinkaan paljon, vaikka niitä käytetäänkin usein.
