Izotopy vodíku: Porovnání verzí

Přidáno 5 821 bajtů ,  před 4 lety
dokončení
(pokračování)
(dokončení)
{{Pracuje se|4 dny}}
'''[[Vodík]]''' ('''H''') má tři přírodní izotopy označované <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H a <sup>3</sup>H. První dva jsou stabilní, <sup>3</sup>H má [[poločas přeměny]] 12,32&nbsp;let. Všechny těžší izotopy byly připraveny uměle a mají poločas kratší než 1&nbsp;zeptosekunda (10<sup>-21</sup>&nbsp;s). Z&nbsp;nich je nejstabilnější <sup>5</sup>H a nejméně stabilní <sup>7</sup>H.<ref>{{cite journal
|author=Y. B. Gurov|coauthors=<!-- -->
|year=2003
|title=Experimental Evidence for the Existence of <sup>7</sup>H and for a Specific Structure of <sup>8</sup>He
|journal=[[Physical Review Letters]]
|volume=90 |issue=8 |pages=082501
|bibcode=2003PhRvL..90h2501K
[[Soubor:H-2 atom.png|200px|Model atomu deuteria]]
 
'''<sup>2</sup>H''' (hmotnost atomu 2,013&nbsp;553&nbsp;212&nbsp;724(78)&nbsp;[[atomová hmotnostní konstanta|u]]), další stabilní izotop, je známý jako ''deuterium'' a v&nbsp;jádru má jeden proton a jeden neutron. Jádro deuteria se nazývá deuteron. Deuterium zaujímá 0,002&nbsp;6 až 0,018&nbsp;4&nbsp;procent přírodního vodíku (podle počtu atomů), největší výskyt bývá obvykle v&nbsp;mořské vodě. Toto zastoupení je větší, než je ve vesmíru obvyklé (kolem 27&nbsp;[[ppm]]). Jeho vyšší koncentrace ve vnitřní sluneční soustavě je způsobena nižší [[těkavost]]í <sup>2</sup>H a jeho sloučenin oproti <sup>1</sup>H; kvůli vyšší [[molární hmotnost]]i se totiž pomaleji vypařovaly působením slunečního záření.
 
Pro tento izotop se někdy používá [[symbol prvku|chemická značka]] D.
== Vodík-3 (tritium) ==
{{Viz též|tritium}}
 
[[Soubor:H-3 atom.png|200px|Model atomu tritia]]
 
'''<sup>3</sup>H''' (hmotnost atomu 3,016&nbsp;049&nbsp;2&nbsp;&nbsp;u) se také nazývá ''tritium'' a v&nbsp;jeho jádru (nazývaném ''triton'') se nachází proton a dva&nbsp;neutrony. Někdy se pro něj používá značka T. Je [[radioaktivita|radioaktivní]], podléhá [[přeměna beta minus|beta minus přeměně]] s&nbsp;[[poločas přeměny|poločasem]] 12,32&nbsp;let.<ref name="Miessler">
{{cite book
|author1=G. L. Miessler |author2=D. A. Tarr |year=2004
|title=Inorganic Chemistry
|page=
|edition=3rd
|publisher=Pearson Prentice Hall
|isbn=978-0-13-035471-6
}}</ref>
 
V&nbsp;malém množství se vyskytuje v&nbsp;přírodě, neboť vzniká reakcí kosmického záření s&nbsp;plyny v&nbsp;atmosféře. Tritium bylo rovněž uvolněno při testech [[jaderná zbraň|jaderných zbraní]]. Použití nalézá v&nbsp;[[izotopová geochemie|izotopové geochemii]], [[termonukleární zbraň|termonukleárních zbraních]] a jako trvalý zdroj světla. S&nbsp;[[kyslík]]em vytváří [[tritiová voda|tritiovou (supertěžkou) vodu]].
 
Nejčastěji se tritium vyrábí z&nbsp;přírodního izotopu lithia, [[lithium-6|lithia-6]] reakcí s&nbsp;neutrony v&nbsp;[[jaderný reaktor|jaderném reaktoru]].
 
V&nbsp;[[deuterium-tritiová fúze|deuterium-tritiové fúzi]] se tritium společně s&nbsp;deuteriem využívá k&nbsp;získávání energie skrz úbytek hmotnosti při srážce a následné fúzi za vysoké teploty.
 
== Vodík-4 ==
'''<sup>4</sup>H''' (hmotnost atomu 4,026&nbsp;43(11)&nbsp;u) má v&nbsp;jádru tři&nbsp;neutrony. Jedná se o velmi nestabilní izotop, který byl připraven v&nbsp;laboratoři bombardováním tritia rychlými jádry deuteria.<ref name="Ter-Akopian">
{{cite journal
|author=G. M. Ter-Akopian|coauthors=<!-- -->
|year=2002
|title=Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t+t and t+d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam
|journal=AIP Conference Proceedings
|volume=610 |pages=920
|doi=10.1063/1.1470062
|display-authors=etal}}</ref> V&nbsp;tomto experimentu tritiové jádro zachytilo neutron z&nbsp;rychlého deuteronu. Přítomnost vodíku-4 byla odvozena z&nbsp;detekce zbylého protonu.<ref>{{cite journal |author1=M.&nbsp;Wang |author2=G.&nbsp;Audi |author3=A.&nbsp;H.&nbsp;Wapstra |author4=F.&nbsp;G.&nbsp;Kondev |author5=M.&nbsp;MacCormick |author6=X.&nbsp;Xu |author7=B.&nbsp;Pfeiffer |year=2012 |title=The Ame2012 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references |url=http://amdc.impcas.ac.cn/evaluation/data2012/paper/AME2012-2.pdf |journal=Chinese Physics&nbsp;C |volume=36 |issue=12 |pages=7 |doi=10.1088/1674-1137/36/12/003 |bibcode=}}</ref>
 
<sup>4</sup>H se rozpadá [[vyzáření neutronu|vyzářením neutronu]] za vzniku tritia, s&nbsp;poločasem 1,39±0,10&times;10<sup>-22</sup>&nbsp;s.<ref name=nubase2003>{{cite journal
|author1=G. Audi |author2=A. H. Wapstra |author3=C. Thibault |author4=J. Blachot |author5=O. Bersillon |year=2003
|title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties
|url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf
|journal=Nuclear Physics A
|volume=729 |issue= |pages=3–128
|doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
|bibcode=2003NuPhA.729....3A
}}</ref>
 
== Vodík-5 ==
'''<sup>5</sup>H''' je vysoce nestabilní izotop vodíku, jeho jádro obsahuje 4&nbsp;neutrony. Byl připraven v&nbsp;laboratoři bombardováním tritia rychlými jádry tritia.<ref name="Ter-Akopian"/><ref>
{{cite journal
| author = A. A. Korsheninnikov| coauthors=<!-- -->
| year = 2001
| title = Superheavy Hydrogen <sup>5</sup>H
| journal = Physical Review Letters
| volume = 87 | issue = 9| pages = 92501
| bibcode=2001PhRvL..87i2501K
| doi = 10.1103/PhysRevLett.87.092501
|display-authors=etal}}</ref> V&nbsp;tomto experimentu tritiové jádro zachytilo dva&nbsp;neutrony z&nbsp;rychlého tritonu. Přítomnost vodíku-4 byla odvozena z&nbsp;detekce zbylého protonu.
 
<sup>5</sup>H se rozpadá dvojitým vyzářením neutronu za vzniku tritia, s&nbsp;poločasem nejméně 9,1&times;10<sup>-22</sup>&nbsp;s.<ref name=nubase2003 />
 
== Vodík-6 ==
'''<sup>6</sup>H''' se rozpadá trojitým vyzářením neutronu na tritium nebo čtyřnásobným na deuterium s&nbsp;poločasem 2,9&times;10<sup>-22</sup>&nbsp;s.<ref name=nubase2003 />
 
== Vodík-7 ==
'''<sup>7</sup>H''' se skládá z&nbsp;protonu a šesti neutronů. Poprvé byl syntetizován roku 2003 skupinou ruských, japonských a francouzských vědců v&nbsp;laboratořích [[RIKEN]] bombardováním vodíku atomy helia-8, kdy všech 6&nbsp;neutronů bylo předáno vodíku.<ref name="Korsheninnikov"/>
Vodík-7 má [[poločas přeměny]] 2,3&times;10<sup>-23</sup>&nbsp;s.<ref name=nubase2003 />
 
== Rozpadové řady ==
Většina radioizotopů vodíku se přeměňuje přímo na tritium, jež se následně mění na stabilní [[helium-3]].
 
:<math>\mathrm{{}^{3}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{12,32\ r}}\ \mathrm{{}^{3}_{2}He} + \mathrm{e{}^{-}_{}} </math>
:<math>\mathrm{{}^{4}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{139\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{5}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{>910\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{2{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{6}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{290\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{3{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{6}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{290\ ys}}\ \mathrm{{}^{2}_{1}H} + \mathrm{4{}^{1}_{0}n} </math>
 
Poločas přeměny <sup>3</sup>H je vyjádřen v&nbsp;rocích, u ostatních izotopů v&nbsp;yoctosekundách (10<sup>-21</sup>&nbsp;s).
:<math>\mathrm{{}^{7}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{23\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{4{}^{1}_{0}n} </math>
 
== Reference ==
 
{{Překlad|jazyk=en|článek=Isotopes of hydrogen|revize=767223938}}
 
<references />
 
{{Portály|Chemie|Fyzika}}
 
[[Kategorie:Vodík]]
[[Kategorie:Izotopy prvků]]