ایزوتوپ‌های هیدروژن

هیدروژن (_۱H به‌طور طبیعی دارای ۳ ایزوتوپ است که گاهی به صورت ^۲H, ^۱H, و ^۳H نشان داده می‌شوند. دوتای اولی (یعنی ^۲H, ^۱H) پایدار هستند، درحالی که ^۳H دارای نیمه-عمر ۱۲٫۳۲ سال است. همچنین از هیدروژن ایزوتوپ‌های سنگین تری نیز وجود دارند که همگی مصنوعی (سنتزی) هستند، و نیمه-عمر آن‌ها کمتر از یک زپتوثانیه (۱۰^−۲۱ ثانیه) است، از این میان، ^۵H پایدارترین و، ^۷H کمترین پایداری را دارد.^[2][3]

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 ۳He
Standard atomic weight (Ar)	[۷۰۰۰۱۰۰۷۸۴۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱٫۰۰۷۸۴, ۷۰۰۰۱۰۰۸۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱٫۰۰۸۱۱][1] Conventional: ۱.۰۰۸
نمایش بحث ویرایش

سه ایزوتوپ هیدروژن با بیشترین پایداری: پروتیوم (A = ۱), دوتریوم (A = ۲), و تریتیوم (A = ۳).

.

هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ‌های آن نام‌های متفاوتی به صورت عامیانه دارند: ایزوتوپ ^۲H (یا هیدروژن-۲) معادل دوتریوم^[4] و ایزوتوپ ^۳H (یا هیدروژن-۳) معادل تریتیوم است.^[5] نمادهای D و T گاهی برای اشاره به دوتریوم و تریتیوم استفاده می‌شوند. آیوپاک نمادهای D و T را قبول کرده‌است، اما پیشنهاد کرده‌است که به جای آن از «نمادهای استاندارد» (^۲H و ^۳H) استفاده شود، به جهت جلوگیری از سردرگمی در طبقه‌بندی حروف در فرمول شیمیایی,^[6] هیدروژن معمولی بدون نوترون گاهی، پروتیوم نامیده می‌شود.^[7] (در طول مطالعات اولیه رادیواکتیو به برخی از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو سنگین نام‌های دیگری داده شد، اما چنین نام‌هایی امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد)

جدول ایزوتوپ‌ها

نماد	Z(p)	N(n)	جرم ایزوتوپ (u)	نیمه عمر	حالت واپاشی[8]	ایزوتوپ دختر[n 1]	اسپین هسته‌ای	representative isotopic composition (mole fraction)[n 2]	range of natural variation (mole fraction)
1H	۱	۰	۷۰۰۰۱۰۰۷۸۲۵۰۳۲۰۷۰۰۰♠۱٫۰۰۷۸۲۵۰۳۲۰۷(۱۰)	پایدار[n 3][n 4]			1⁄2+	۶۹۹۹۹۹۹۸۸۵۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۰٫۹۹۹۸۸۵(۷۰)	۶۹۹۹۹۹۹۸۱۶۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۰٫۹۹۹۸۱۶–۶۹۹۹۹۹۹۹۷۴۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۰٫۹۹۹۹۷۴
2H[n 5]	۱	۱	۷۰۰۰۲۰۱۴۱۰۱۷۷۷۸۰۰۰۰♠۲٫۰۱۴۱۰۱۷۷۷۸(۴)	پایدار			1+	۶۹۹۶۱۱۵۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۰٫۰۰۰۱۱۵(۷۰)[n 6]	۶۹۹۵۲۵۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹♠۰٫۰۰۰۰۲۶–۶۹۹۶۱۸۴۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۰٫۰۰۰۱۸۴
3H[n 7]	۱	۲	۷۰۰۰۳۰۱۶۰۴۹۲۷۷۷۰۰۰۰♠۳٫۰۱۶۰۴۹۲۷۷۷(۲۵)	۷۰۰۸۳۸۸۷۸۹۶۳۲۰۰۰۰۰۰♠۱۲٫۳۲(۲) y	β-	3 He	1⁄2+	Trace[n 8]
4 H	۱	۳	۷۰۰۰۴۰۲۷۸۰۹۹۹۹۹۹۹۹۹♠۴٫۰۲۷۸۱(۱۱)	۶۹۷۸۱۳۹۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱٫۳۹(۱۰)×۱۰−۲۲ s [۶۹۸۷۷۳۷۰۰۱۱۸۴۰۲۰۰۰۰♠۴٫۶(۹) MeV]	n	3 H	2−
5 H	۱	۴	۷۰۰۰۵۰۳۵۳۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۵٫۰۳۵۳۱(۱۱)	>۶۹۷۸۹۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۹٫۱×۱۰−۲۲ s ?	n	4 H	(1⁄2+)
6 H	۱	۵	۷۰۰۰۶۰۴۴۹۴۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۶٫۰۴۴۹۴(۲۸)	۶۹۷۸۲۹۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۲٫۹۰(۷۰)×۱۰−۲۲ s [۶۹۸۷۲۵۶۳۴۸۲۳۷۹۲۰۰۰۰♠۱٫۶(۴) MeV]	3n	3 H	2−#
					4n	2 H
7 H	۱	۶	۷۰۰۰۷۰۵۲۷۵۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۷٫۰۵۲۷۵(۱۰۸)#	۶۹۷۷۲۲۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹♠۲٫۳(۶)×۱۰−۲۳ s#	4n	3 H	1⁄2+#

1. ایزوتوپ‌های پر رنگ شده پایدار هستند
2. اشاره به مقدار در آب.
3. بیشتر از ۷۰۴۱۲۰۸۲۸۰۱۵۹۹۹۹۹۹۹♠۶٫۶×۱۰^۳۳ yr. فروپاشی پروتون را نگاه کنید.
4. این و هلیم-۳ تنها هسته‌های پایدار با پروتون بیشتر از نوترون هستند.
5. تولید شده در طول هسته‌زایی مه‌بانگ
6. مخزن هیدروژن دارای 2
   H با فراوانی ۶۹۹۵۳۲۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۳٫۲×۱۰^−۵ (کسر مول) است.
7. در طول نئوکلوسنتز بیگ بنگ تولید شده‌است، اما نه اولیه، به این دلیل که همه این اتم‌ها از آن زمان به بعد به هلیم-۳ تجزیه شده‌اند
8. Cosmogenic

جستارهای وابسته

• ایزوتوپ‌های هلیم

منابع

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. {{cite journal}}: Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help)
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. {{cite journal}}: Cite has empty unknown parameter: |coauthors= (help)
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 شیمی–آیوپاک. 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

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Isotopes of hydrogen». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۶ آذر ۱۳۹۲.

پیوند به بیرون

• B. Dumé (7 March 2003). "Hydrogen-7 makes its debut". Physics World.