Изотопы водорода

Изото́пы водоро́да — разновидности атомов (и ядер) химического элемента водорода, имеющие разное количество нейтронов в ядре. На данный момент известны 7 обычных изотопов водорода, а также один экзотический атом водород-4.1 (мюоний, 4He-μ)[1].

Три наиболее распространённых изотопа водорода

Наиболее распространённым изотопом водорода в природе является протий 1H (99,984 %). Другой изотоп водорода, дейтерий 2H (или D), несмотря на малую распространённость в природе (0,0156 %) играет чрезвычайно важную роль в химических исследованиях. Например, дейтерийсодержащие соединения используются в спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Особенно важны дейтерированные препараты (соединения с так называемыми дейтериевыми метками) при изучении реакций с участием атомов водорода.

Таблица изотопов водорода
Символ
нуклида		 Название Z(p) N(n) Масса изотопа[2]
(а. е. м.)		 Период
полураспада[3]
(T1/2)		 Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[3]		 Распространённость
изотопа в природе		 Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
1H Протий 1 0 1,007 825 031 898 ± (14) стабилен 1/2+ 0,99984 0,99 972-0,99 999
2H Дейтерий 1 1 2,014 101 777 844 ± (15) стабилен 1+ 0,00016 0,00 001-0,00 028
3H Тритий 1 2 3,016 049 281 320 ± (81) 12,32 ± (2) лет β− 3He 1/2+ следовые количества
4H 1 3 4,02 643 ± (11) 1,39⋅10-22 с n 3H 2−
5H 1 4 5,03 531 ± (10) 8,6⋅10-23 с 2n 3H (1/2+)
6H 1 5 6,04 496 ± (27) 2,94⋅10-22 с 3n 3H 2−#
4n 2H
7H 1 6 7,05 275 ± (108)#[прим. 1] 6,52⋅10-22 с 4n 3H 1/2+#

Пояснения к таблице
  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания
  1. Не чисто экспериментальный результат; значение частично основано на экстраполяции.

Источники
  1. Atomic disguise makes helium look like hydrogen | New Scientist
  2. Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
  3. Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.