Дейтерий мен тритийдің негізгі айырмашылығы мынада: дейтерий ядросында бір нейтрон, ал тритий ядросында екі нейтрон болады.
Сутегі – периодтық жүйедегі бірінші және ең кіші элемент, оны Н деп белгілейміз. Оның бір электроны және бір протоны бар. Электрондық конфигурациясына байланысты біз оны периодтық жүйеде 1-топқа және 1-кезеңге жіктей аламыз: 1s1. Сутегі теріс зарядталған ион түзу үшін электронды қабылдай алады немесе оң зарядталған протонды шығару үшін электронды оңай бере алады. Олай болмаса, ол коваленттік байланыстар жасау үшін электронды бөлісе алады. Осы қабілетке байланысты сутегі көптеген молекулаларда болады және ол жердегі өте мол элемент болып табылады. Сутегінің үш изотопы бар: протий-1Н (нейтрондар жоқ), дейтерий-2Н (бір нейтрон) және тритий-3Н (екі нейтрон). Протиум - осы үшеуінің ішінде ең көп, салыстырмалы түрде шамамен 99%.
Дейтерий дегеніміз не?
Дейтерий – сутегі изотоптарының бірі. Бұл 0,015% табиғи молдығы бар тұрақты изотоп. Дейтерийдің ядросында протон мен нейтрон бар. Демек, оның массалық саны екі, ал атомдық нөмірі біреу. Біз бұл изотопты ауыр сутегі деп атаймыз және 2H түрінде көрсетілген. Дегенмен, біз оны әдетте D. арқылы көрсетеміз.
1-сурет: дейтерий
Дейтерий D2 химиялық формуласы бар екі атомды газ тәрізді молекула ретінде болуы мүмкін. Дегенмен, табиғатта екі D атомының қосылу мүмкіндігі оның аз мөлшерде болуына байланысты төмен. Сондықтан бұл изотоп көбінесе 1Н атомымен байланысып, газды -HD (сутек дейтериді) құрайды. Сондай-ақ, екі дейтерий атомы оттегімен байланысып, D2O су аналогын түзе алады, оны біз ауыр су деп атаймыз.
Сонымен қатар дейтерийі бар молекулалар сутегі аналогына қарағанда әртүрлі химиялық және физикалық қасиеттерді көрсетеді. Мысалы, ол кинетикалық изотоптық әсер көрсете алады. Сонымен қатар, дейтерленген қосылыстар ЯМР, ИҚ және масс-спектроскопияда тән айырмашылықтарды көрсетеді; сондықтан біз оны сол әдістер арқылы анықтай аламыз. Сонымен қатар дейтерийдің бір спині бар. Сондықтан ЯМР-де бұл изотоптың қосылуы триплетті береді. Сонымен қатар, ол IR спектроскопиясында сутегіге қарағанда басқа ИК жиілігін жұтады. Үлкен массалық айырмашылыққа байланысты масс-спектроскопияда дейтерийді сутектен ажыратуға болады.
Тритий дегеніміз не?
Тритий – массалық саны үшке тең сутегі изотопы. Сондықтан тритийдің ядросында бір протон және екі нейтрон болады. Ол өзінің радиоактивтілігіне байланысты табиғатта тек аз мөлшерде болады. Осы себепті оны практикалық қолдану үшін жасанды түрде жасау керек.
02-сурет: сутегінің үш негізгі изотоптары
Тритий – радиоактивті изотоп (бұл сутегінің жалғыз радиоактивті изотопы). Оның жартылай ыдырау кезеңі 12 жыл және гелий-3 түзу үшін бета-бөлшегін шығару арқылы ыдырайды. Бұл изотоптың атомдық массасы 3,0160492. Сонымен қатар, ол стандартты температура мен қысымда газ (HT) түрінде болады. Сондай-ақ, ол біз «үштелген су» деп атайтын оксидті (HTO) түзе алады. Тритий ядролық қару жасауда және биологиялық және қоршаған ортаны зерттеуде бақылау құралы ретінде пайдалы.
Дейтерий мен тритийдің айырмашылығы неде?
Дейтерий мен тритий сутегінің екі изотопы. Дейтерий мен тритийдің негізгі айырмашылығы - дейтерий ядросында бір нейтрон, ал тритий ядросында екі нейтрон болады. Сонымен қатар, дейтерийдің массалық саны 2,0135532, ал тритийдің массалық саны 3,0160492. Демек, бұл дейтерий мен тритийдің тағы бір маңызды айырмашылығы.
Сонымен қатар, дейтерий мен тритийдің тағы бір айырмашылығы - дейтерий тұрақты изотоп және біз оны табиғатта таба аламыз, ал тритий - радиоактивті изотоп, оны табиғатта таба алмаймыз. Дегенмен, біз оны практикалық қолдану үшін жасанды түрде жасай аламыз.
Қорытынды – дейтерий және тритий
Дейтерий мен тритий сутегі химиялық элементінің изотоптары. Дейтерий мен тритийдің басты айырмашылығы мынада: дейтерий ядросында бір нейтрон, ал тритий ядросында екі нейтрон болады. Сонымен қатар, тритий радиоактивті, ал дейтерий тұрақты изотоп болып табылады.
