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氫的同位素
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氢(原子量:1.00794(7))共有7個已知同位素,質量數介於1-7之間,其中有2個是穩定的,其他都具有放射性。天然存在的氫同位素有3個,分別是穩定的
圖表
符號 | Z | N | 同位素質量(u)[2] [n 1][n 2] |
半衰期[3] [n 2] |
衰變 方式[4] |
衰變 產物 [n 3] |
原子核 自旋[n 1] |
相對豐度 (莫耳分率)[3][n 2] |
相對豐度 的變化量 (莫耳分率) |
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1H | 1 | 0 | 7000100782503190000♠1.00782503190(1) | 穩定[n 4][n 5] | 1⁄2+ | 6999999855000000000♠0.999855(78) | 6999999816000000000♠0.999816–6999999974000000000♠0.999974 | ||
2 H , 2 D [n 6] |
1 | 1 | 7000201410177784000♠2.01410177784(2) | 稳定[n 7] | 1+ | 6996145000000000000♠0.000145(78) | 6995259999999999999♠0.000026–6996184000000000000♠0.000184 | ||
3 H , 3 T [n 8] |
1 | 2 | 7000301604928132000♠3.01604928132(8) | 7008388789632000000♠12.32(2) y | β− | 3 He |
1⁄2+ | 痕量[n 9] | |
4 H |
1 | 3 | 7000402643000000000♠4.02643(11) | 6978139000000000000♠1.39(10)×10−22 s | n | 3 H |
2− | ||
5 H |
1 | 4 | 7000503531000000000♠5.03531(10) | 6977859999999999999♠8.6(6)×10−23 s | 2n | 3 H |
(1⁄2+) | ||
6 H |
1 | 5 | 7000604496000000000♠6.04496(27) | 6978294000000000000♠2.94(67)×10−22 s | n ?[n 10] | 5 H ? |
2−# | ||
3n ?[n 10] | 3 H ? | ||||||||
7 H |
1 | 6 | 7000705275000000000♠7.05275(108)# | 6978652000000000000♠6.52(558)×10−22 s | 2n ?[n 10] | 5 H ? |
1⁄2+# |
- 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
- 用括號括起來的數據代表不確定性。
- 此核素和3He是唯一質子數多於中子數的穩定核素。
- 少數穩定的奇奇核(英语:Even and odd atomic nuclei)之一
- 在太初核合成期間亦有生成,但都已衰變成3He,因此現時地球上的3H原子的皆非原初(英语:Primordial nuclide)的原子,而是由宇宙射線作用所產生。
- 天然存在的宇生核種(英语:Cosmogenic nuclide)。
- 衰變能量足以使該核種發生此種衰變模式,但尚未藉由實驗觀察到該核種發生此種衰變。
氫-1(氕)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/H-1_atom.png/640px-H-1_atom.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Hydrogen_Deuterium_Tritium_Nuclei_Schematic.svg/640px-Hydrogen_Deuterium_Tritium_Nuclei_Schematic.svg.png)
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標準原子質量(英语:Standard atomic weight) (Ar, 標準) |
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氫原子,又稱
在大自然中,氫原子是氫元素最普遍的同位素,豐度達99.98%,稱為氫、氫-1或氕,為穩定同位素。氫原子不含任何中子,而別的氫同位素則含有一個或多個中子。
氫-2(氘)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/23/H-2_atom.png/640px-H-2_atom.png)
氫-3(氚)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4f/H-3_atom.png/640px-H-3_atom.png)
氫-4
氫-4是氫的一種人造放射性同位素,它包含了一個質子和三個中子,半衰期為9.93696×10-23秒,極為不穩定。
氫-5
氫-5是氫的一種人造放射性同位素,它包含了一個質子和四個中子,半衰期為8.01930×10-23秒,極為不穩定。
氫-6
氫-6是氫的一種人造放射性同位素,它包含了一個質子和五個中子,半衰期為3×10-22秒,極為不穩定。 制备方法如下:[5]
氫-7
氫-7是氫的一種人造放射性同位素,它包含了一個質子和六個中子。它是由质子轰击氦-8同位素而成。在以上核反应中,氦-8的六個中子都給了那个質子,并变成2个质子。它的半衰期為2.3×10-23秒,極為不穩定。
放射性氫同位素的衰变链
参见
參考資料
- Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references. Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
- Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- Aleksandrov, D.V.; Ganza, D.V.; Glukhov, Yu.A.; Novatskij, B.G.; Ogloblin, A.A.; Stepanov, D.N. Observation of unstable superheavy hydrogen isotope 6H in the 7Li(7Li, 8B) reaction. Yadernaya Fizika. 1984, 39 (3): 513–517.
- Walker, David C. Muon and Muonium Chemistry. Cambridge University Press. 1983-09-08: 4. ISBN 978-0-521-24241-7.
- Fleming, D. G.; Arseneau, D. J.; Sukhorukov, O.; Brewer, J. H.; Mielke, S. L.; Schatz, G. C.; Garrett, B. C.; Peterson, K. A.; Truhlar, D. G. Kinetic Isotope Effects for the Reactions of Muonic Helium and Muonium with H2. Science. 28 Jan 2011, 331 (6016): 448–450. PMID 21273484. doi:10.1126/science.1199421. (原始内容存档于2011-11-17).
外部链接
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