Rozdíl mezi Protium a Deuterium

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 13:34

Klíčový rozdíl mezi protiem a deuteriem je v tom, že protium nemá ve svém atomovém jádru žádné neutrony, zatímco deuterium má jeden neutron.

Protium a deuterium jsou izotopy vodíku. Proto se od sebe liší počtem neutronů přítomných v jejich atomových jádrech. Vodík obsahuje v atomovém jádru jeden proton: atomové číslo vodíku je tedy 1. Existují tři izotopy vodíku. Všechny tři izotopy obsahují také jeden proton. Tyto tři izotopy můžeme označit jako ¹H, ²H a ^{3H. Hodnoty v horním indexu jsou atomové hmotnosti těchto prvků.}

Co je Protium?

Protium je izotop vodíku, který obsahuje jeden proton a jeden elektron. V atomovém jádru nemá žádné neutrony. Proto je v jádře pouze jeden proton. Tento izotop je takto pojmenován kvůli přítomnosti tohoto jediného protonu. Můžeme označit jako ^{1H nebo vodík-1, kde 1 je atomová hmotnost protia.}

Protium je nejběžnější a nejrozšířenější izotop vodíku. Hojnost je asi 99 %. To je považováno za stabilní izotop, protože u protonu v tomto atomu nebylo nikdy pozorováno, že by se rozkládal. Podle teorií však podléhá rozpadu s velmi velkým poločasem rozpadu, takže není pozorovatelný.

Co je to deuterium?

Deuterium je izotop vodíku obsahující proton, neutron a elektron. Na rozdíl od protia má tento izotop v atomovém jádru společně proton a neutron. Atomová hmotnost tohoto izotopu je tedy 2. Pak jej můžeme pojmenovat jako vodík-2 nebo ^{2H. Deuterium je také stabilní izotop vodíku. Ve srovnání s protiumem však není hojný. Početnost se pohybuje mezi 0,0026-0,0184 %. Na rozdíl od tritia není deuterium radioaktivní. Také nevykazuje toxicitu.}

Voda obvykle obsahuje vodík-1 kombinovaný s atomy kyslíku. Ale může tam být vodík-2 kombinovaný s kyslíkem, který tvoří vodu. Je to těžká voda. Chemický vzorec pro těžkou vodu je D_{2O, kde D je deuterium a O je kyslík. Kromě toho můžeme deuterium a jeho sloučeniny použít v chemických experimentech. Jsou například užitečné jako neradioaktivní značky v experimentech, jako jsou rozpouštědla používaná v NMR spektroskopii. Navíc můžeme těžkou vodu použít jako moderátor neutronů a chladivo pro jaderné reaktory. Deuterium je také palivo pro jaderné štěpení, které se provádí v komerčním měřítku.}

Jaký je rozdíl mezi protiem a deuteriem?

Existují tři izotopy vodíku: protium, deuterium a tritium. Klíčový rozdíl mezi protiem a deuteriem je v tom, že protium nemá ve svém atomovém jádru žádné neutrony, zatímco deuterium má jeden neutron. Proto se tyto tři izotopy od sebe liší podle počtu neutronů přítomných v jejich atomových jádrech. Také z tohoto důvodu je atomová hmotnost protia 1, zatímco atomová hmotnost deuteria je 2.

Navíc můžeme izotop protia označit buď jako vodík-1 nebo ¹H a izotop deuteria jako vodík-2 nebo ^{2 H. Protium je nejhojnější izotop vodíku a jeho množství je asi 99 %; deuterium je poměrně méně hojné (asi 0.002 %). Je však také stabilní jako protium.}

Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi protiem a deuteriem.

Shrnutí – Protium vs Deuterium

Existují tři izotopy vodíku: protium, deuterium a tritium. Tyto tři izotopy se od sebe liší v závislosti na atomové hmotnosti, což je počet protonů a neutronů v atomovém jádře. Klíčový rozdíl mezi protiem a deuteriem je v tom, že protium nemá ve svém atomovém jádru žádné neutrony, zatímco deuterium má jeden neutron.