氢的同位素情况是怎么样的？
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发布时间：2023-10-14 08:17
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时间：2024-12-04 09:15
具有相同质子数，不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素。自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。同一元素的同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同，物理物理性制的差异，主要表现在质量上。氢在自然界中的同位素有氕(音撇)、氘(音刀)、氚(音川)三种。其中氕相对丰度为99?985％；氘(重氢)相对丰度为0?016％，这两种氢是自然界中非常稳定的同位素。从核反应中还找到质量数为3的同位素氚(超重氢)，它在自然界中含量极少。
氢的同位素氘(音刀)质量数为2，原子核中有一质子和一中子。常温下为气体，分子式为D2，分子量(相对分子质量，下同)为4。沸点为-249?7℃，熔点为-254?6℃，都高于氢气。氘的化学性质与氕相似，但活动性较氢差，跟氧化合生成重水(D2O)，与氮化合生成重氨(ND3)。重氢主要存在于重水中，氢气中含重氢约0?02％。通常通过电解重水，或者通过重水跟锌、铁、钙等反应可以制得重氢。将液态氢加热，氕先蒸馏出来，剩下氘。人工加速的重氢原子核，也就是由一个质子和一个中子组成的原子核——氘核能参与许多核反应。氘和氚在极高温度(如1亿K，K是开氏温标的意思，度量标准和℃一样，只是0K=-273?15℃而已，将开氏温标数值加上273?15就是℃的数值)可发生核聚变反应生成氦，同时释放出巨大能量。核聚变反应也叫热核反应。重氢是制造氢弹的核材料，也是可控热核反应的核燃料。
因为氚比氕重，所以氚的许多反应比氕要慢得多。氚能发射β粒子衰变成质量数为3的氦核，在衰变过程中不发射?射线，半衰期为12?26年。氚和氘可发生热核反应，放出巨大能量。因为氚有放射性，因此可用作研究化学反应过程和生物体中物质变化过程时的示踪原子。用高能氘核轰击氘化合物式用。锂的同位素63Li吸收慢中子都是制造氚的方法。
