Разница между дейтерием и тритием

ключевое отличие между дейтерием и тритием является то, что ядро дейтерия имеет один нейтрон, тогда как ядро ​​трития имеет два нейтрона.

Водород является первым и наименьшим элементом в периодической таблице, который мы обозначим как H. Он имеет один электрон и один протон. Мы можем классифицировать его по группе 1 и периоду 1 в периодической таблице из-за его электронной конфигурации: 1s1. Водород может поглощать электрон, чтобы сформировать отрицательно заряженный ион, или может легко пожертвовать электрон, чтобы произвести положительно заряженный протон. Если нет, он может поделиться электроном, чтобы сделать ковалентные связи. Из-за этой способности водород присутствует в большом количестве молекул, и это очень распространенный элемент на Земле. Водород имеет три изотопа: протий-1Н (без нейтронов), дейтерий-2Н (один нейтрон) и тритий-3Н (два нейтрона). Протий является наиболее распространенным среди этих трех, с относительной распространенностью около 99%.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое дейтерий 
3. Что такое тритий
4. Сравнение бок о бок - дейтерий против трития в табличной форме
5. Резюме

Что такое дейтерий?

Дейтерий является одним из изотопов водорода. Это стабильный изотоп с естественным содержанием 0,015%. В ядре дейтерия есть протон и нейтрон. Следовательно, его массовое число равно двум, а атомный номер равен единице. Мы называем этот изотоп тяжелым водородом и обозначен как 2H. Тем не менее, чаще всего мы представляем его с помощью D.

Рисунок 1: Дейтерий

Дейтерий может существовать в виде двухатомной газообразной молекулы с химической формулой D2. Однако возможность объединения двух атомов D в природе мала из-за более низкого его содержания. Следовательно, этот изотоп в основном связывается с атомом 1H, образующим газ -HD (дейтерид водорода). Кроме того, два атома дейтерия могут связываться с кислородом, образуя водный аналог D2O, который мы называем тяжелой водой..

Более того, молекулы с дейтерием проявляют другие химические и физические свойства, чем их водородный аналог. Например, он может проявлять кинетический изотопный эффект. Кроме того, дейтерированные соединения демонстрируют характерные различия в ЯМР, ИК и масс-спектроскопии; поэтому мы можем идентифицировать его, используя эти методы. Кроме того, дейтерий имеет спин один. Следовательно, в ЯМР связывание этого изотопа дает триплет. Более того, он поглощает ИК-частоту, отличную от водорода, в ИК-спектроскопии. Из-за большой разницы масс в масс-спектроскопии дейтерий можно отличить от водорода.

Что такое тритий?

Тритий является изотопом водорода с массовым числом три. Следовательно, ядро ​​трития имеет один протон и два нейтрона. Он существует только в следовых количествах в природе из-за его радиоактивности. По этой причине его необходимо изготавливать искусственно для практического использования..

Рисунок 02: Три основных изотопа водорода

Тритий является радиоактивным изотопом (это единственный радиоактивный изотоп водорода). Период его полураспада составляет 12 лет, и он разлагается, испуская бета-частицу с образованием гелия-3. Атомная масса этого изотопа составляет 3,0160492. Кроме того, он существует в виде газа (HT) при стандартных температуре и давлении. Кроме того, он может образовывать оксид (HTO), который мы называем «тритированная вода». Тритий полезен в создании ядерного оружия и в качестве индикатора в биологических и экологических исследованиях.

В чем разница между дейтерием и тритием?

Дейтерий и тритий являются двумя изотопами водорода. Ключевое различие между дейтерием и тритием состоит в том, что ядро ​​дейтерия имеет один нейтрон, тогда как ядро ​​трития имеет два нейтрона. Кроме того, массовое число дейтерия составляет 2,0135532, в то время как массовое количество трития составляет 3,0160492. Итак, это еще одно существенное различие между дейтерием и тритием.

Более того, еще одно различие между дейтерием и тритием заключается в том, что дейтерий является стабильным изотопом, и мы можем найти его в природе, тогда как тритий является радиоактивным изотопом, которого мы не можем найти в природе. Тем не менее, мы можем изготовить его искусственно для практического использования.

Основная информация - Дейтерий против трития

Дейтерий и тритий являются изотопами химического элемента водорода. Ключевое различие между дейтерием и тритием состоит в том, что ядро ​​дейтерия имеет один нейтрон, тогда как ядро ​​трития имеет два нейтрона. Кроме того, тритий радиоактивен, а дейтерий является стабильным изотопом..

Ссылка:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. «Факты о дейтерии» ThoughtCo, 2 апреля 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium» BruceBlaus - собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Protium deuterium tritium» Ламиота для французской версии, от Dirk Hünniger - self, перевод от Dirk Hünniger (немецкая википедия) (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia