氢的同位素都有啥用？氢怎么读 _知识分享

容易混淆的概念在开始讨论之前，我们需要先厘清这样三个概念：元素、同位素、核素。
元素：
指的是一类物质，它是原子核内质子数相同的一类原子的总称，由于质子都带正电荷，所以相同元素的原子核都携带了相同数量的正电荷。
例如：氢元素的原子核中只有1个质子，氦元素有2个质子，碳元素有6个质子，而铀元素则有多达92个质子。

文章插图
氢在元素周期表中的位置
同位素：
指的是某一类化学元素的变体，它们尽管质子数相同，但拥有的中子数量不同，因此总核子数不同。这些不同核子数的原子互为同位素。
例如：碳-12、碳-13和碳-14是碳元素的三种同位素；铀-235与铀-238互为同位素。
核素：
指具体的一种原子，它们原子核中的质子数相同，中子数也相同。
比如：我们今天讨论的氢元素，它原子核中只有一个质子；氢元素有三种自然同位素氕、氘和氚，它们的原子核中都只有一个质子，但中子数不同；氕、氘、氚互为同位素，它们各自都是核素。

文章插图
氢元素的三种同位素
氢的同位素氢的同位素不止三种，准确地说，氕、氘、氚是氢元素的三种自然同位素，我们可以在大自然中找到它们。
氢元素还有若干种人工合成的同位素，比如氢-4、氢-5、氢-6、氢-7等等，这些核素我们不能在自然状态下找到，它都是科学家们利用对撞机轰击原子核制造出来的，并且它们的寿命极其短暂，我们在接下来的章节会介绍。

文章插图
科学家利用对撞机制造新的核素甚至新的元素
我们知道，氢是元素同期表中最轻的一类元素，因为它的原子核中只有一个质子。氢的原子序数为1，标准原子质量为1.008u 。但是请注意：这里的氢主要指的是氢元素最主要的一种核素氕，由于氕在氢元素的所有同位素中丰度超过99.98％，因此我们通常直接把氕称为氢。氕的其它同位素尽管也只有一个质子，但它们有中子，所以原子量会各不相同，有的核素比如氢-7的原子质量甚至会超过锂。
氕（Protium）氕是宇宙中最多的一种核素，它的原子核就是一个质子，所以我们将它写成1H或氢-1 。氕的英文名称为protium，但因为99.98％的氢元素都是protium，所以在大多数时候人们将其直接称为氢。氕的中文读[piē]，与“瞥”同音。

文章插图
氕的放电（光谱）管
关于氢的众多物理化学性质，我们已经在之前的文章《元素的奥秘——氢》、《氢元素的奇怪形态》中做了详细介绍，在此就不再重复。本文将重点谈一谈氕的其它同位素。
氘（Deuterium）氘与氕不同，它的原子核里除了有一个质子外，还有一个中子。它的原子量是2，所以我们将它写成2H、氢-2或重氢。氘的英文名称为deuterium，所以它也常常被简写为D 。氘的中文读[dāo]，与“刀”同音。

文章插图
【氢的同位素都有啥用？氢怎么读】氘的放电（光谱）管，可以看出它与氕的不同
氘在地球上的丰度约为所有氢元素数量的0.0026-0.0184％，可以想见它的含量极少。尽管如此，由于氢在地球上的总量很大，因此氘的总含量也是相当可观的。与氢类似，氘在地球表面通常也以氧化物的形态存在，海水中氘的数量大约为氢的0.02%，如果将海水中的氘全部提取出来，我们将能得到40万亿吨的氘，这是一个极其惊人的数字！

氢的同位素都有啥用？ 氢怎么读

氢的同位素都有啥用？氢怎么读