Põhiline erinevus deuteeriumi ja triitiumi vahel on see, et deuteeriumi tuumal on üks neutron, samas kui triitiumi tuumal on kaks neutronit.
Vesinik on perioodilisuse tabeli esimene ja väikseim element, mida tähistame kui H. Sellel on üks elektron ja üks prooton. Selle elektronkonfiguratsiooni tõttu võime perioodilisustabelis liigitada 1. rühma ja perioodi 1 alla: 1s1. Vesinik võib hõivata elektroni, et moodustada negatiivselt laetud ioon, või annetada elektroni kergesti positiivselt laetud prootoni tootmiseks. Kui ei, siis võib see elektrone jagada, et luua kovalentseid sidemeid. Selle võime tõttu on vesinik paljudes molekulides ja see on maakeral väga rikkalik element. Vesinikul on kolm isotoopi: protium-1H (pole neutroneid), deuteerium-2H (üks neutron) ja triitium-3H (kaks neutronit). Protium on nende kolme hulgas kõige rikkalikum, suhteline arvukus on umbes 99%.
Mis on deuteerium?
Deuteerium on üks vesiniku isotoope. See on stabiilne isotoop, mille looduslik arvukus on 0,015%. Deuteeriumi tuumas on prooton ja neutron. Seetõttu on selle massiarv kaks ja aatomarv üks. Me nimetame seda isotoopi raskeks vesinikuks ja seda näidatakse kui 2H. Kuid enamasti tähistame seda tähega D.
Joonis 1: Deuterium
Deuteerium võib eksisteerida kaheaatomilise gaasimolekulina keemilise valemiga D2. Kahe D-aatomi liitumise võimalus looduses on aga selle väiksema arvukuse tõttu väike. Seetõttu seostub see isotoop enamasti 1H aatomiga, moodustades gaasi -HD (vesinikdeuteriid). Samuti võivad kaks deuteeriumi aatomit seostuda hapnikuga, moodustades veeanaloogi D2O, mida me nimetame raskeks veeks.
Lisaks on deuteeriumi molekulidel erinevad keemilised ja füüsikalised omadused kui nende vesiniku analoogidel. Näiteks võib sellel olla kineetiline isotoopefekt. Lisaks näitavad deutereeritud ühendid iseloomulikke erinevusi TMR, IR ja massispektroskoopia osas; seetõttu saame selle neid meetodeid kasutades tuvastada. Samuti on deuteeriumi pöörlemissagedus üks. Seetõttu annab NMR-is selle isotoobi sidestamine tripleti. Lisaks neelab see infrapunaspektroskoopias erinevat IR-sagedust kui vesinik. Suure massierinevuse tõttu saab massispektroskoopias deuteeriumi eristada vesinikust.
Mis on triitium?
Tritium on vesiniku isotoop, mille massiarv on kolm. Seetõttu on triitiumi tuumas üks prooton ja kaks neutronit. Seda leidub looduses oma radioaktiivsuse tõttu vaid vähesel määral. Sel põhjusel tuleb see praktiliseks kasutamiseks kunstlikult toota.
Joonis 02: Kolm peamist vesiniku isotoopi
Tritium on radioaktiivne isotoop (see on ainus vesiniku radioaktiivne isotoop). Selle poolestusaeg on 12 aastat ja see laguneb heelium-3 tootmiseks beetaosakeste eraldamisega. Selle isotoobi aatommass on 3,0160492. Lisaks eksisteerib see gaasina (HT) standardtemperatuuril ja -rõhul. Samuti võib see moodustada oksiidi (HTO), mida me nimetame triitiumveeks. Triitium on kasulik tuumarelvade valmistamisel ning märgistusainena bioloogilistes ja keskkonnauuringutes.
Mis vahe on deuteeriumil ja triitiumil?
Deuteerium ja triitium on kaks vesiniku isotoopi. Peamine erinevus deuteeriumi ja triitiumi vahel on see, et deuteeriumi tuumal on üks neutron, samas kui triitiumi tuumal on kaks neutronit. Lisaks on deuteeriumi massiarv 2,0135532, samas kui triitiumi massiarv on 3,0160492. Niisiis, see on veel üks oluline erinevus deuteeriumi ja triitiumi vahel.
Lisaks on deuteeriumi ja triitiumi erinevus veel selles, et deuteerium on stabiilne isotoop ja me võime seda leida loodusest, samas kui triitium on radioaktiivne isotoop, mida me looduses ei leia. Siiski saame selle praktiliseks kasutamiseks kunstlikult toota.
Kokkuvõte – Deuterium vs triitium
Deuteerium ja triitium on keemilise elemendi vesiniku isotoobid. Peamine erinevus deuteeriumi ja triitiumi vahel on see, et deuteeriumi tuumal on üks neutron, samas kui triitiumi tuumal on kaks neutronit. Lisaks on triitium radioaktiivne, samas kui deuteerium on stabiilne isotoop.
