ایزوتوپ‌های هیدروژن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
ایزوتوپ‌های اصلی هیدروژن
ایزوتوپ واپاشی هسته‌ای
فراوانی طبیعی نیمه‌عمر واپاشی هسته‌ای انرژی واپاشی (الکترون‌ولت) محصول واپاشی
۱H ۹۹.۹۸% is stable with ۰ نوترون
۲H ۰.۰۲% is stable with ۱ neutron
۳H ایزوتوپ پرتوزای ناچیز ۱۲.۳۲ سال واپاشی بتا ۰.۰۱۸۶۱ ۳He
Standard atomic weight (Ar)
  • [۱٫۰۰۷۸۴۱٫۰۰۸۱۱][۱]
  • Conventional: ۱.۰۰۸
سه ایزوتوپ هیدروژن با بیشترین پایداری: پروتیوم (A = ۱), دوتریوم (A = ۲), و تریتیوم (A = ۳).

هیدروژن (۱H) به طور طبیعی دارای ۳ ایزوتوپ است که گاها به صورت ۲H, ۱H, و ۳H نشان داده می شوند. دوتای اولی (یعنی ۲H, ۱H) پایدار هستند , درحالی که ۳H دارای نیمه-عمر ۱۲.۳۲ سال است. همچنین از هیدروژن ایزوتوپ های سنگین تری نیز وجود دارند که همگی مصنوعی (سنتزی) هستند، و نیمه عمر آن ها کمتر از یک زپتوثانیه (۱۰−۲۱ ثانیه) است، از این میان، ۵H پایدارترین و، ۷H کمترین پایداری را دارد.[۲][۳]

هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ های آن نام های متفاوتی به صورت عامیانه دارند: ایزوتوپ ۲H (یا هیدروژن-۲) معادل دوتریوم[۴] و ایزوتوپ ۳H (یا هیدروژن-۳) معادل تریتیوم است.[۵] نشان های D و T گاهی اوقات برای اشاره به دوتریوم و تریتیوم استفاده میشوند. آیوپاک نشان های D و T را قبول کرده است، اما پیشنهاد کرده است که به جای آن از نشان های استاندارد (۲H و ۳H) استفاده شود، به جهت جلوگیری از سردرگمی در طبقه بندی حروف در فرمول شیمیایی.[۶], هیدروژن معمولی بدون نوترون گاها، پروتیوم نامیده میشود.[۷] (در طول مطالعات اولیه رادیواکتیو به برخی از ایزوتوپ های رادیواکتیو سنگین نام های دیگری داده شد، اما چنین نام هایی امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.)

جدول ایزوتوپ ها[ویرایش]

نماد Z(p) N(n) جرم ایزوتوپ (u) نیمه عمر حالت واپاشی[۸] ایزوتوپ دختر[n ۱] اسپین هسته‌ای representative
isotopic
composition
(mole fraction)[n ۲]
range of natural
variation
(mole fraction)
1H ۱ ۰ ۱٫۰۰۷۸۲۵۰۳۲۰۷(۱۰) پایدار[n ۳][n ۴] 12+ ۰٫۹۹۹۸۸۵(۷۰) ۰٫۹۹۹۸۱۶۰٫۹۹۹۹۷۴
2H[n ۵] ۱ ۱ ۲٫۰۱۴۱۰۱۷۷۷۸(۴) پایدار 1+ ۰٫۰۰۰۱۱۵(۷۰)[n ۶] ۰٫۰۰۰۰۲۶۰٫۰۰۰۱۸۴
3H[n ۷] ۱ ۲ ۳٫۰۱۶۰۴۹۲۷۷۷(۲۵) ۱۲٫۳۲(۲) y β- 3
He
12+ Trace[n ۸]
4
H
۱ ۳ ۴٫۰۲۷۸۱(۱۱) ۱٫۳۹(۱۰)×۱۰−۲۲ s
[۴٫۶(۹) MeV]
n 3
H
2
5
H
۱ ۴ ۵٫۰۳۵۳۱(۱۱) >۹٫۱×۱۰−۲۲ s ? n 4
H
(12+)
6
H
۱ ۵ ۶٫۰۴۴۹۴(۲۸) ۲٫۹۰(۷۰)×۱۰−۲۲ s
[۱٫۶(۴) MeV]
3n 3
H
2#
4n 2
H
7
H
۱ ۶ ۷٫۰۵۲۷۵(۱۰۸)# ۲٫۳(۶)×۱۰−۲۳ s# 4n 3
H
12+#
  1. ایزوتوپ‌های پر رنگ شده پایدار هستند
  2. Refers to that in water.
  3. Greater than ۶٫۶×۱۰۳۳ yr. See proton decay.
  4. This and 3He are the only stable nuclides with more protons than neutrons
  5. Produced during هسته‌زایی مه‌بانگ
  6. Tank hydrogen has a 2
    H
    abundance as low as ۳٫۲×۱۰−۵ (mole fraction).
  7. Produced during Big Bang nucleosynthesis, but not primordial, as all such atoms have since decayed to 3He
  8. Cosmogenic

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Y. B. Gurov; et al. (2004). "Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei". Physics of Atomic Nuclei. 68 (3): 491–497. Bibcode:2005PAN....68..491G. doi:10.1134/1.1891200.
  3. A. A. Korsheninnikov; et al. (2003). "Experimental Evidence for the Existence of 7H and for a Specific Structure of 8He". فیزیکال ریویو لترز. 90 (8): 082501. Bibcode:2003PhRvL..90h2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.90.082501. PMID 12633420.
  4. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "دوتریوم".
  5. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "tritium".
  6. آیوپاک (2005). Nomenclature of Inorganic Chemistry (IUPAC Recommendations 2005). Cambridge (UK): انجمن سلطنتی شیمیآیوپاک. شابک ‎۰-۸۵۴۰۴-۴۳۸-۸. p. 48. Electronic version.
  7. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "protium".
  8. http://www.nucleonica.net/unc.aspx

پیوند به بیرون[ویرایش]