氢的同位素及其应用

氢是原子序数为1的化学元素，化学符号为H，在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u，是最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的75%。氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭，极易燃烧的由双原子分子组成的气体，氢气是最轻的气体。

氢只有三种同位素：

氕（piē）

氕（1H）通常称为氢，它是氢的主要稳定同位素，其天然丰度为99.985%，它主要分布于水及各种碳氢化合物中，在空气中的含量仅为5X10 －5％。

氕(protium)的符号为P或1H， 质子数1，它的原子由一个质子和一个电子组成，是氢的主要形式,，氕为氢的主要成分，约占普通氢的99.98%。

氕不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。

氘（dāo）

氘（deuterium）为氢的另一种稳定形态的同位素，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。原子核中有一个质子和一个中子，丰度0.016%，氢中有0.02%的氘。

在大自然的含量约为一般氢的7000分之一 ，用于热核反应。,聚变时放出β射线后形成质量数为 3 的氦。氘被称为“未来的天然燃料”。

常温下，氘是一种无色、无味、无毒无害的可燃性气体。它用于核能、可控核聚变反应、氘化光导纤维、氘润滑油、激光器、灯泡、实验研究、半导体材料韧化处理以及核医学，核农业等方面。

氚（chuān）

氚[tritium]元素符号为T或3H，也被称作超重氢。原子核中有一个质子和两个中子，天然丰度相当于10¹⁸氢原子中含有1个氚原子的浓度。

氚带有放射性，会发生β衰变，其半衰期为12.43年。由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子，不会穿透人体，因此只有大量吸入氚才会对人体有害。

在地球的自然界中，相比一般的氢气，氚的含量极少。氚的产生是当宇宙射线所带的高能量中子撞击氘核，其氘核与中子结合为氚核。氚与氘一样，都是制造氢弹的原料。自然界中存在极微，从核反应制得。主要用于热核反应。

氚水（超重水）是水的特别理想的放射性示踪剂，在地下水分布的测定、水库渗漏的测定、河流、湖泊、泉水流动的跟踪、1954～1963年期间大气层的氢弹试验、冰川运动的观测以至水文学各方面的研究工作中应用很广。氚和氚标记化合物对于化学反应的研究，尤其是生物、医学、生化、生命科学等的研究特别有用。