Verschil tussen Deuterium en Tritium

Deuterium versus Tritium
 

Waterstof is het eerste en het kleinste element in het periodiek systeem, dat wordt aangeduid als H. Het heeft één elektron en één proton. Het is gecategoriseerd onder groep 1 en periode 1 in het periodiek systeem vanwege zijn elektronenconfiguratie: 1s¹. Waterstof kan een elektron opnemen om een ​​negatief geladen ion te vormen, of kan gemakkelijk het elektron doneren om een ​​positief geladen proton te produceren of het elektron delen om covalente bindingen te maken. Vanwege dit vermogen is waterstof aanwezig in een groot aantal moleculen en het is een zeer overvloedig element in de aarde. Waterstof heeft drie isotopen genaamd protium-¹H (geen neutronen), deuterium-²H (één neutron) en tritium- ³H (twee neutronen). Protium is het meest voorkomende van drie met ongeveer 99% relatieve abundantie.

Wat is Deuterium?

Deuterium is een van de isotopen van waterstof. Het is een stabiele isotoop met een natuurlijke abundantie van 0,015%. Er is een proton en een neutron in de kern van deuterium. Daarom is het massagetal er twee, en het atoomnummer is één. Dit staat ook bekend als de zware waterstof. Deuterium wordt getoond als ²H. Maar meestal wordt het weergegeven met D. deuterium kan voorkomen als een diatomisch gasvormig molecuul met de chemische formule D₂. De mogelijkheid om twee D-atomen in de natuur te verbinden is echter laag vanwege de lagere hoeveelheid deuterium. Daarom is deuterium meestal gebonden aan een ¹H-atoom maakt een gas dat HD (hydrogen deuteride) wordt genoemd. Twee deuteriumatomen kunnen binden met een zuurstof om het wateranalogon D te vormen₂O, ook bekend als zwaar water. Moleculen met deuterium vertonen verschillende chemische en fysische eigenschappen dan de waterstofanalogon ervan. Deuterium kan bijvoorbeeld een kinetisch isotoopeffect vertonen. Gedeutereerde verbindingen vertonen kenmerkende verschillen in NMR, IR en massaspectroscopie en kunnen daarom met behulp van die werkwijzen worden geïdentificeerd. Deuterium heeft er een draai van. Daarom geeft deuteriumkoppeling in NMR een triplet. Het absorbeert een andere IR-frequentie dan waterstof in IR-spectroscopie. Door groot massaverschil, in massaspectroscopie, kan deuterium onderscheiden worden van waterstof.

Wat is Tritium?

Tritium is de isotoop van waterstof waarin het massagetal drie is. Daarom heeft de kern van tritium één proton en twee neutronen. Het bestaat alleen in sporenhoeveelheden, in de natuur. Om deze reden moet het kunstmatig worden geproduceerd voor praktisch gebruik. Tritium is een radioactieve isotoop (dit is de enige radioactieve isotoop van waterstof). Het heeft een halfwaardetijd van 12 jaar en het vervalt door een bètadeeltje uit te stoten om helium-3 te produceren. De atoommassa van tritium is 3.0160492. Tritium bestaat als een gas (HT) bij standaardtemperatuur en -druk. Het kan ook het oxide (HTO) vormen, dat bekend staat als het 'getritieerde water'. Tritium wordt gebruikt bij het maken van nucleaire wapens. Verder wordt het gebruikt als een tracer in biologische en omgevingsstudies.