Протий

Атом водорода, имеющий один протон в ядре и не имеющий нейтронов, называется протий. «Протас» - это первичный. Так принято называть первый изотоп водорода.

Дейтерий

Рис. 2. Изотоп водорода дейтерий

Если в атом водорода кроме протона входит еще и 1 нейтрон, то он будет называться дейтерий.

Газ дейтерий, как и водород, имеет двухатомную молекулу D₂.

Этого газа очень мало в атмосфере, всего 0,012 от всей массы газа водорода. Дейтерий входит в состав тяжелой воды. Её формула D₂O. Её физические свойства отличаются от физических свойств обычной воды (таб. 1).

Свойства	Н₂О	D₂O
	1 г/см³	1,1 г/см³
	0	3,8
	+100	+101,4

Таб. 1. Сравнение физических свойств тяжелой воды с обычной

Война за тяжелую воду

Завод по производству тяжелой воды в Норвегии

Рис. 3. Завод по производству тяжелой воды в Норвегии

В 30-х годах XX столетия тяжелую воду впервые стали применять для получения ядерного оружия. Первым государством, которое производило тяжелую воду в промышленных масштабах, была Норвегия. С началом Второй Мировой войны, Норвегия в 1940 году была захвачена немцами. И немцы использовали Норвежский завод в своих нуждах. В 1943 году англичане и американцы задумались над тем, как уничтожить завод в Норвегии, производящим тяжелую воду. Они предприняли несколько попыток к уничтожению этого завода. Наиболее мощная – это была бомбардировка данного завода в 1943 году. Но немцы уже успели забетонировать все цеха этого завода и эта бомбардировка не нанесла существенного урона производству тяжелой воды. Но англичане и американцы применяли следующие попытки по дестабилизации работы по этому производству. В 1944 году немцы решили вывести все запасы тяжелой воды из этого завода. Через озеро на пароме они хотели переправить эти запасы в Германию. Но 20 февраля 1944 года паром, везший этот груз, был подвергнут бомбрдировке и пошел ко дну. Все цистерны оказались на глубине более 400 м. Таким образом англичане уничтожили все запасы тяжелой воды. Немцы были вынуждаены прекратить исследования по использованию тяжелой воды для создания ядерного оружия.

Тритий

Тритий

Рис. 4. Тритий

В состав трития входит 2 нейтрона и 1 протон. Обозначается Буквой Т. . Тритий – это короткоживущий изотоп водорода. Он рождается в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей.

Рождается, чтобы тут же умереть – превратиться в гелий -3.

Его всего 6 грамм во всей нашей атмосфере. 1 атом трития приходится на 10 см³ воздуха.

Где применяют тритий?

Запасы природного трития ничтожны. Поэтому весь тритий, который используется в промышленности, получают искусственно путем бомбардировки нейтронами атомов лития. Тритий используется для создания светочувствительных красок, которые наносятся на различные приборы. Например, это можно увидеть на люминофорных часах, у которых светятся стрелки в темноте. Запасы трития в организме человека ничтожны. Но все-таки мы получаем тритий в организм из воздуха и с пищей.

Газообразный тритий в 500 раз менее токсичен, чем тритий, входящий в состав сверхтяжелой воды для человеческого организма. Это объясняется тем, что газообразный тритий выводится из организма через три минуты, а тритий, входящий в состав сверхтяжелой воды, через 10 суток. Таким образом, люди, которые иногда поглощают сверхтяжелую воду, повышают уровень радиации своего организма. Надо отметить, что если человек носит часы, стрелки которых покрыты люминофором с использованием трития, в 5 раз более подвержен радиации, чем обычный человек.

То, что водород имеет три изотопа, не выделяет его среди химических элементов. Изотопы водорода отличаются друг от друга и по физическим и по химическим свойствам. Это не характерно для других атомов. Изотопы водорода отличаются друг от друга и по физическим и по химическим свойствам, потому что имеют очень различную массу. Изучая изотопы водорода, ученые пришли к выводу, что химические свойства элемента удобно изучать на примере их изотопов.

Так родилась новая область химии – химия изотопов.