Đồng vị của hydro
Hydro (H) (khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn: [1,00784, 1,00811], thông thường làm tròn thành 1,008) có ba đồng vị tự nhiên, đôi khi được ký hiệu là 1
H
, 2
H
và 3
H
. 1
H
và 2
H
là hai đồng vị ổn định trong khi 3H có chu kỳ bán rã là 12,32(2) năm.[1][nb 1] Tất cả các đồng vị nặng hơn đều là chất tổng hợp và có chu kỳ bán rã ngắn hơn một phần zepto giây (10−21 giây).[2][3] Trong các đồng vị tổng hợp trên, 5H là đồng vị bền nhất, và 7H là đồng vị kém bền nhất.
Hydro là nguyên tố duy nhất với đồng vị của nó có các tên khác nhau được sử dụng phổ biến cho đến ngày nay. Đồng vị 2H (hay hydro-2) thường được gọi là deuteri,[4] trong khi đồng vị 3H (hay hydro-3) thường được gọi là triti.[5] IUPAC chấp nhận các ký hiệu D và T, nhưng khuyến nghị sử dụng các ký hiệu đồng vị tiêu chuẩn (2H và 3H) vì nó có thể gây ra vấn đề trong phân loại công thức hóa học theo chữ cái.[6] Đồng vị bình thường của hydro, không có neutron, đôi khi được gọi là "proti".[7] (Trong nghiên cứu ban đầu về phóng xạ, một số đồng vị phóng xạ nặng khác đã được đặt tên, nhưng những cái tên này ngày nay không dùng nữa).
Danh sách các đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]
| Nuclide[8] |
Z | N | Khối lượng đồng vị (Da)[9] [n 1] |
Chu kỳ bán rã |
Phương thức phân rã [n 2] |
Sản phẩm phân rã [n 3] |
Spin và parity [n 4][n 5] |
Sự phong phú tự nhiên (phần mol) | Note | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Normal proportion | Range of variation | ||||||||||||||||||
| 1 H |
1 | 0 | 1,007825031898(14) | Ổn định[n 6][n 7] | 1/2+ | [0,99972, 0,99999][10] | Proti | ||||||||||||
| 2H (D)[n 8][n 9] | 1 | 1 | 2,014101777844(15) | Ổn định | 1+ | [0,00001, 0,00028][10] | Deuteri | ||||||||||||
| 3H (T)[n 10] | 1 | 2 | 3,016049281320(81) | 12,32(2) y | β− | 3 He |
1/2+ | Trace[n 11] | Triti | ||||||||||
| 4 H |
1 | 3 | 4,02643(11) | 139(10) ys | n | 3 H |
2− | ||||||||||||
| 5 H |
1 | 4 | 5,03531(10) | 86(6) ys | 2n | 3 H |
(1/2+) | ||||||||||||
| 6 H |
1 | 5 | 6,04496(27) | 294(67) ys | n ?[n 12] | 5 H ? |
2−# | ||||||||||||
| 3n ?[n 12] | 3 H ? | ||||||||||||||||||
| 7 H |
1 | 6 | 7,052750(108)# | 652(558) ys | 2n ?[n 12] | 5 H ? |
1/2+# | ||||||||||||
| This table header & footer: | |||||||||||||||||||
- ^ ( ) – Uncertainty (1σ) is given in concise form in parentheses after the corresponding last digits.
- ^
Modes of decay:
n: Neutron emission - ^ Bold symbol as daughter – Daughter product is stable.
- ^ ( ) spin value – Indicates spin with weak assignment arguments.
- ^ # – Values marked # are not purely derived from experimental data, but at least partly from trends of neighboring nuclides (TNN).
- ^ Trừ khi xảy ra phân rã proton.
- ^ This and 3
He
are the only stable nuclides with more protons than neutrons. - ^ Produced during Big Bang nucleosynthesis.
- ^ One of the few stable odd-odd nuclei
- ^ Produced during Big Bang nucleosynthesis, but not primordial, as all such atoms have since decayed to 3
He
. - ^ Tritium occurs naturally as a cosmogenic nuclide.
- ^ a b c Decay mode shown is energetically allowed, but has not been experimentally observed to occur in this nuclide.
Hydro-1 (proti)[sửa | sửa mã nguồn]
1
H
(khối lượng nguyên tử 1007825031898(14) Da) là đồng vị hydro phổ biến nhất với độ phong phú hơn 99,98%. Vì hạt nhân của đồng vị này chỉ bao gồm một proton duy nhất nên nó được đặt tên chính thức là proti.
Các nhà khoa học chưa bao giờ quan sát thấy proton phân rã và do đó hydro-1 được coi là một đồng vị ổn định. Một số lý thuyết thống nhất lớn được đề xuất vào những năm 1970 dự đoán rằng sự phân rã proton có thể xảy ra với chu kỳ bán rã nằm trong khoảng từ 1028 đến 1036 năm.[11]
Ghi chú[sửa | sửa mã nguồn]
- ^ Note that NUBASE2020 uses the tropical year to convert between years and other units of time, not the Gregorian year. The relationship between years and other time units in NUBASE2020 is as follows: 1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s.
Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]
- ^ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (tháng 3 năm 2021). “The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast”. Chinese Physics C (bằng tiếng Anh). 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. S2CID 233794940.
- ^ Y. B. Gurov; và đồng nghiệp (2004). “Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei”. Physics of Atomic Nuclei. 68 (3): 491–497. Bibcode:2005PAN....68..491G. doi:10.1134/1.1891200.
- ^ A. A. Korsheninnikov; và đồng nghiệp (2003). “Experimental Evidence for the Existence of 7H and for a Specific Structure of 8He”. Physical Review Letters. 90 (8): 082501. Bibcode:2003PhRvL..90h2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.90.082501.
- ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "deuterium". Toàn văn bản Giản Lược Thuật Ngữ Hoá Học.
- ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "tritium". Toàn văn bản Giản Lược Thuật Ngữ Hoá Học.
- ^ International Union of Pure and Applied Chemistry (2005). Danh Pháp Hóa Vô Cơ (IUPAC Hướng dẫn 2005). Cambridge (UK): RSC–IUPAC. ISBN 0-85404-438-8. p. 48. Bản toàn văn.
- ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "protium". Toàn văn bản Giản Lược Thuật Ngữ Hoá Học.
- ^ Half-life, decay mode, nuclear spin, and isotopic composition is sourced in:
Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). “The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties” (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. - ^ Bản mẫu:AME2020 II
- ^ a b “Atomic Weight of Hydrogen”. CIAAW. Truy cập ngày 24 tháng 6 năm 2021.
- ^ "Grand Unified Theories and Proton Decay", Ed Kearns, Boston University, 2009, page 15. http://physics.bu.edu/NEPPSR/TALKS-2009/Kearns_GUTs_ProtonDecay.pdf
Thư mục[sửa | sửa mã nguồn]
- W.J.Huang; G.Audi; M.Wang; F.G.Kondev; S.Naimi; X.Xu (2017). “The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures” (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 7. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
- M.Wang; G.Audi; F.G.Kondev; W.J.Huang; S.Naimi; X.Xu (2017). “The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references” (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 7. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- J. R. de Laeter; J. K. Böhlke; P. De Bièvre; H. Hidaka; H. S. Peiser; K. J. R. Rosman; P. D. P. Taylor (2003). “Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). “Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. Tóm lược dễ hiểu.
- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). “The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties” (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 23 tháng 9 năm 2008.
- National Nuclear Data Center. “NuDat 2.1 database”. Brookhaven National Laboratory. Truy cập ngày 23 tháng 2 năm 2017.
- N. E. Holden (2004). “Table of the Isotopes”. Trong D. R. Lide (biên tập). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản 85). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.