Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Elementer og isotoper
- Anvendelser til brint
- Anvendelser til Deuterium
- Anvendelser til Tritium
I naturen har langt de fleste brintatomer ingen neutroner; disse atomer består kun af et elektron og et proton og er de letteste atomer, der er mulige. Imidlertid har sjældne isotoper af brint, kaldet deuterium og tritium, neutroner. Deuterium har et neutron, og tritium, ustabilt og ikke set i naturen, har to.
TL; DR (for lang; læste ikke)
De fleste hydrogenatomer har ingen neutron. Imidlertid har sjældne isotoper af brint, kaldet deuterium og tritium, henholdsvis en og to neutroner.
Elementer og isotoper
De fleste elementer i den periodiske tabel har flere isotoper - "kusiner" til elementet, der har samme antal protoner, men forskellige antal neutroner. Isotoper ser meget ud til hinanden og har lignende kemiske egenskaber. For eksempel sammen med den rigelige carbon-12-isotop kan du finde små mængder radioaktivt kulstof-14 i stort set alle levende ting. Fordi neutroner har masse, er isotopernes vægt imidlertid lidt forskellige. Forskere kan registrere forskellen ved hjælp af et massespektrometer og andet specialudstyr.
Anvendelser til brint
Brint er det mest rigelige element i universet. På Jorden finder du sjældent brint af sig selv; meget oftere er det kombineret med ilt, kulstof og andre elementer i kemiske forbindelser. Vand er for eksempel brint forbundet med ilt. Brint spiller en vigtig rolle i kulbrinter, såsom olier, sukkerarter, alkoholer og andre organiske stoffer. Brint fungerer også som en "grøn" energikilde; når det brændes i luften; det afgiver varme og rent vand uden at producere CO2 eller andre skadelige emissioner.
Anvendelser til Deuterium
Selvom deuterium, også kendt som "tungt brint," forekommer naturligt, er det mindre rigeligt, hvilket tegner sig for et ud af hver 6.420 brintatomer. Ligesom brint kombineres det med ilt for at producere "tungt vand", et stof, der ligner og opfører sig meget som almindeligt vand, men som er lidt tungere og har et højere frysepunkt, 3,8 grader Celsius (38,4 grader Fahrenheit), sammenlignet med 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). De ekstra neutroner gør tungt vand nyttigt til strålingsafskærmning og andre anvendelser inden for videnskabelig forskning. At være sjældent, tungt vand er også meget dyrere end den almindelige slags. Dets ekstra vægt gør det kemisk noget underligt sammenlignet med vand. Ved normale koncentrationer er det intet at bekymre sig om; beløb over 25 procent vil dog skade blodet, nerverne og leveren, og meget høje koncentrationer kan være dødbringende.
Anvendelser til Tritium
De ekstra to neutroner, der findes i tritium, gør det radioaktivt og henfalder med en halveringstid på 12,28 år. Uden en naturlig forsyning af tritium skal det fremstilles i atomreaktorer. Selvom dens stråling er noget farligt, i små mængder og med omhyggelig håndtering og opbevaring, kan tritium være fordelagtigt. “Exit” -skilte lavet med tritium giver en blød glød, der forbliver synlig i op til 20 år; fordi de ikke har brug for elektricitet, leverer de sikkerhedsbelysning under strømafbrydelser og andre nødsituationer. Tritium har andre anvendelser inden for forskning, såsom sporing af vandstrømmen; det spiller også en rolle i nogle atomvåben.