ไฮโดรเจนมีไฮโดรเจนจำนวนเท่าใด?

เนื้อหา

• TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
• องค์ประกอบและไอโซโทป
• ใช้สำหรับไฮโดรเจน
• ใช้สำหรับดิวเทอเรียม
• ใช้สำหรับไอโซโทป

ในธรรมชาติอะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่ไม่มีนิวตรอน อะตอมเหล่านี้ประกอบด้วยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและหนึ่งโปรตอนเท่านั้นและเป็นอะตอมที่เบาที่สุด อย่างไรก็ตามไอโซโทปที่หายากของไฮโดรเจนที่เรียกว่าดิวทีเรียมและทริเทียมนั้นมีนิวตรอน ดิวเทอเรียมนั้นมีนิวตรอนหนึ่งเดียวและไอโซโทปที่ไม่เสถียรและไม่เห็นในธรรมชาติมีสองชนิด

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

อะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่ไม่มีนิวตรอน อย่างไรก็ตามไอโซโทปที่หายากของไฮโดรเจนที่เรียกว่าดิวทีเรียมและทริเทียมนั้นมีนิวตรอนหนึ่งและสองตัวตามลำดับ

องค์ประกอบและไอโซโทป

องค์ประกอบส่วนใหญ่ในตารางธาตุมีไอโซโทปหลายชนิด -“ ลูกพี่ลูกน้อง” ของธาตุที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ไอโซโทปมีลักษณะคล้ายกันและมีคุณสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกัน ตัวอย่างเช่นข้างไอโซโทปคาร์บอน -12 มากมายคุณสามารถค้นหาคาร์บอนกัมมันตรังสี 14 จำนวนเล็กน้อยในสิ่งมีชีวิตแทบทุกชนิด อย่างไรก็ตามเนื่องจากนิวตรอนมีมวลน้ำหนักของไอโซโทปจึงแตกต่างกันเล็กน้อย นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับความแตกต่างโดยใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์และอุปกรณ์พิเศษอื่น ๆ

ใช้สำหรับไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล บนโลกคุณจะไม่ค่อยพบไฮโดรเจนด้วยตัวเอง บ่อยครั้งที่มันถูกรวมเข้ากับออกซิเจนคาร์บอนและองค์ประกอบอื่น ๆ ในสารประกอบทางเคมี น้ำเช่นไฮโดรเจนเชื่อมกับออกซิเจน ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในไฮโดรคาร์บอนเช่นน้ำมันน้ำตาลแอลกอฮอล์และสารอินทรีย์อื่น ๆ ไฮโดรเจนยังทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน "สีเขียว" เมื่อถูกเผาในอากาศ มันให้ความร้อนและน้ำบริสุทธิ์โดยไม่ต้องผลิต CO₂ หรือการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายอื่น ๆ

ใช้สำหรับดิวเทอเรียม

ถึงแม้ว่าดิวเทอเรียมหรือที่รู้จักกันในนาม“ ไฮโดรเจนหนัก” นั้นเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่ก็มีความอุดมสมบูรณ์น้อยกว่าซึ่งคิดเป็นหนึ่งในอะตอมไฮโดรเจนทุกๆ 6,420 อะตอม เช่นเดียวกับไฮโดรเจนมันรวมกับออกซิเจนในการผลิต "น้ำหนัก" สารที่มีลักษณะและมีลักษณะเหมือนน้ำธรรมดา แต่หนักกว่าเล็กน้อยและมีจุดเยือกแข็งสูงกว่า 3.8 องศาเซลเซียส (38.4 องศาฟาเรนไฮต์) เมื่อเทียบกับ 0 องศา เซลเซียส (32 องศาฟาเรนไฮต์) นิวตรอนพิเศษทำให้น้ำหนักมีประโยชน์สำหรับการป้องกันรังสีและการใช้งานอื่น ๆ ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เป็นของหายากน้ำหนักก็มีราคาแพงกว่าแบบธรรมดา น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นทำให้มันค่อนข้างแปลกเมื่อเทียบกับน้ำ ที่ระดับความเข้มข้นปกติไม่มีอะไรน่ากังวล อย่างไรก็ตามปริมาณที่มากกว่าร้อยละ 25 จะทำลายเลือดเส้นประสาทและตับและความเข้มข้นสูงมากอาจถึงตายได้

ใช้สำหรับไอโซโทป

นิวตรอนสองตัวที่พบในไอโซโทปทำให้มันมีกัมมันตภาพรังสีสลายตัวด้วยครึ่งชีวิต 12.28 ปี หากปราศจากการจัดหาไอโซโทปจากธรรมชาติจะต้องทำในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แม้ว่ารังสีของมันจะค่อนข้างอันตราย แต่ในปริมาณเล็กน้อยและด้วยความระมัดระวังในการใช้งานและการเก็บรักษาไอโซโทปก็มีประโยชน์ ป้าย "Exit" ที่ทำด้วยไอโซโทปทำให้เกิดแสงอ่อนนุ่มที่ยังคงมองเห็นได้นานถึง 20 ปี เพราะพวกเขาไม่ต้องการไฟฟ้าพวกเขาจึงให้แสงสว่างเพื่อความปลอดภัยในช่วงที่ไฟดับและเหตุฉุกเฉินอื่น ๆ Tritium มีประโยชน์อื่น ๆ ในการวิจัยเช่นการติดตามการไหลของน้ำ มันยังมีบทบาทในอาวุธนิวเคลียร์ด้วย