Anexo:Isótopos de hidrógeno para niños
El hidrógeno es un elemento químico muy común. Tiene diferentes tipos, llamados isótopos, que son como "versiones" del mismo elemento. Estos isótopos se distinguen por la cantidad de neutrones que tienen en su núcleo. Los tres isótopos naturales del hidrógeno son el protio, el deuterio y el tritio.
A veces, a estos isótopos se les llama por sus símbolos: 1H, 2H y 3H. También se les conoce como protio, deuterio y tritio, respectivamente. Los científicos han logrado crear otros isótopos de hidrógeno en laboratorios, desde el 4H hasta el 7H. De los tres isótopos naturales, solo el tritio es inestable, lo que significa que se transforma con el tiempo. Su vida media es de unos 12,32 años. Los isótopos más pesados que el tritio son creados por el ser humano y son muy inestables, durando menos de un zeptosegundo (una cantidad de tiempo extremadamente pequeña).
El hidrógeno es el único elemento cuyos isótopos tienen nombres especiales que se usan a menudo. Por ejemplo, al 2H se le llama comúnmente deuterio, y al 3H se le conoce como tritio. Incluso se usan las letras D y T para referirse a ellos, como si fueran elementos diferentes, aunque la IUPAC (una organización que establece las reglas de la química) no lo recomienda. Al átomo de hidrógeno que no tiene neutrones en su núcleo se le llama protio, pero es más común referirse a él simplemente como hidrógeno o hidrógeno-1.
La masa atómica estándar del hidrógeno es de aproximadamente 1,00782504 unidades de masa atómica (u).
Contenido
Protio: El Hidrógeno Más Común
El protio (también conocido como hidrógeno-1 o 1H) es el isótopo más abundante del hidrógeno. Representa más del 99.79% de todo el hidrógeno que existe en la naturaleza. Su núcleo es muy simple: solo tiene un protón. Por eso se le llama "protio", que viene de "protón". Aunque este nombre es descriptivo, no se usa tanto como los nombres de los otros isótopos.
Deuterio: El Hidrógeno Pesado
El deuterio (también llamado hidrógeno-2 o 2H) es otro isótopo estable del hidrógeno. Su núcleo atómico está formado por un protón y un neutrón. El deuterio constituye una pequeña parte del hidrógeno en la Tierra, entre el 0.0026% y el 0.0184%. Las mayores concentraciones de deuterio se encuentran en el agua de mar. Este isótopo no es radioactivo y no es peligroso.
Las moléculas de agua que contienen deuterio en lugar de protio se conocen como agua pesada. Si una molécula de agua tiene un átomo de deuterio y uno de protio, se le llama agua semipesada.
Usos del Deuterio
El deuterio y sus compuestos se usan como "marcadores" no radioactivos en experimentos de química. También se emplean en una técnica llamada espectroscopia NMR para estudiar moléculas. El agua pesada se utiliza en reactores nucleares para controlar los neutrones y como refrigerante. Además, el deuterio es un posible "combustible" para la fusión nuclear comercial, un proceso que busca generar energía de forma segura y limpia. La masa del deuterio es de aproximadamente 2,014707 u.
Tritio: El Hidrógeno Radioactivo
El tritio (también conocido como hidrógeno-3 o 3H) es el tercer y último isótopo natural del hidrógeno. Su núcleo atómico tiene un protón y dos neutrones. A diferencia del protio y el deuterio, el tritio es radioactivo. Esto significa que se descompone con el tiempo, transformándose en helio-3 mediante un proceso llamado desintegración beta. Su vida media es de 12,32 años.
Pequeñas cantidades de tritio se forman de manera natural cuando los rayos cósmicos chocan con los gases de la atmósfera. También puede producirse en ciertas actividades de investigación nuclear.
Usos del Tritio
El tritio se usa en la investigación científica como un "marcador" radioactivo en estudios de química y biología. También es un componente importante en la investigación de la fusión nuclear, donde se combina con deuterio a temperaturas muy altas para liberar energía. El método más común para producir tritio es bombardeando un isótopo natural de litio (litio-6) con neutrones en un reactor nuclear.
El agua que contiene átomos de tritio en lugar de protio se llama agua superpesada o agua tritiada. Si tiene un átomo de deuterio y uno de tritio, se le llama agua semi-superpesada.
Otros Isótopos de Hidrógeno Creados en Laboratorio
Además de los tres isótopos naturales, los científicos han logrado crear otros isótopos de hidrógeno en laboratorios. Estos isótopos son muy inestables y existen por un tiempo extremadamente corto.
Hidrógeno-4
El hidrógeno-4 (4H) es un isótopo sintético con un protón y tres neutrones. Es muy inestable. Se ha creado en laboratorios bombardeando tritio con núcleos de deuterio a alta velocidad. Su vida media es de menos de un segundo.
Hidrógeno-4.1 (Helio Muónico)
El helio muónico o hidrógeno 4.1 es un tipo especial de átomo que se crea cuando un muon (una partícula similar a un electrón, pero mucho más pesada) reemplaza a uno de los electrones del helio-4. Debido a que el muon orbita muy cerca del núcleo, este átomo se comporta de manera similar a un átomo de hidrógeno.
Hidrógeno-5
El hidrógeno-5 (5H) es un isótopo muy inestable con un protón y cuatro neutrones. Se produce en laboratorios bombardeando tritio con otros núcleos de tritio a alta velocidad. Su vida media es también extremadamente corta.
Hidrógeno-6
El hidrógeno-6 (6H) tiene un protón y cinco neutrones en su núcleo. Es muy inestable y se descompone rápidamente.
Hidrógeno-7
El hidrógeno-7 (7H) está compuesto por un núcleo con un protón y seis neutrones. Fue creado por primera vez en 2003 por un grupo de científicos que bombardearon hidrógeno con átomos de helio-8. Los neutrones del helio-8 se unieron al núcleo del hidrógeno, formando este isótopo tan pesado.
Galería de imágenes
Véase también
En inglés: Isotopes of hydrogen Facts for Kids
