Ізотопи водню: властивості, характеристика і застосування

Легкий водень

Це найбільш просто влаштований атом. Ізотоп водню протій з атомною масою 1,0078 а. е. м. має ядром, до складу якого входить лише одна частинка – протон. Оскільки він стабільний (теоретично час життя протона оцінюється не менш ніж в 2,9×1029 років), то стабільний і атом протію. При запису ядерних реакцій він позначається як 1H1 (нижній індекс – це атомний номер, тобто число протонів, верхній – загальне число нуклонів у ядрі), іноді просто p – «протон».

Легкий ізотоп – це майже 99,99 % всього водню; лише трохи більше однієї сотої відсотка припадає на інші форми. Саме протій вносить вирішальний внесок у поширеність водню в природі: у Всесвіті в цілому – близько 75 % маси баріонної речовини і приблизно 90 % атомів; на Землі – 1 % маси і цілих 17 % атомів усіх елементів, що входять до складу нашої планети. Взагалі, протій (точніше сказати, протон як один з головних компонентів Всесвіту) сміливо можна назвати найважливішим елементом. Він забезпечує можливість термоядерного синтезу в надрах зірок, в тому числі і Сонця, і за рахунок нього утворюються інші елементи. Крім того, легкий водень відіграє важливу роль у побудові та функціонуванні живого речовини.

У молекулярній формі водень вступає в хімічні взаємодії при високих температурах, оскільки для розщеплення його досить міцною молекули потрібно багато енергії. Атомарний водень характеризується дуже високою хімічною активністю.