用途
其中氫-1(1H,氕)相對豐度為99.985%,氫-2(2H,氘也叫重氫)相對豐度為0.016%,這兩種氫是在自然界中穩定的同位素。從核反應中還找到質量數為3的同位素氫-3(3H,氚,也叫超重氫),它在自然界中含量極微。氫-2(2H,氘,也叫重氫),氫-3(3H,氚,也叫超重氫),也是制造氫彈的原料。
曆史
早在第二次世界大戰期間,氫即用作A-2火箭發動機的液體推進劑。1960年液氫首次用作航天動力燃料。1970年美國發射的“阿波羅”登月飛船使用的起飛火箭也是用液氫作燃料。
在超聲速飛機和遠程洲際客機上以氫作動力燃料的研究已進行多年。
在交通運輸方面,美、德、法、日等汽車大國早已推出以氫作燃料的示範汽車,并進行了幾十萬公裡的道路運行試驗。其中美、德、法等國是采用氫化金屬貯氫,而日本則采用液氫。以氫作燃料的汽車在經濟性、适應性和安全性三方面均有良好的前景。
詳細解釋
氕
不但是一種優質燃料,還是石油、化工、化肥和冶金工業中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精煉需要氫,如烴的增氫、煤的氣化、重油的精煉等。
化工中制氨、制甲醇也需要氫。氫還用來還原鐵礦石。用氫制成燃料電池可直接發電。采用燃料電池和氫氣-蒸汽聯合循環發電,其能量轉換效率将遠高于現有的火電廠。随着制氫技術的進步和貯氫手段的完善,氫能将在21世紀的能源舞台上大展風采。
氘
是普通氫較重的穩定同位素。常溫下,它是一種無色、無味、無毒無害的可燃性氣體。它用于核能、可控核聚變反應、氘化光導纖維、氘潤滑油、激光器、燈泡、實驗研究、半導體材料韌化處理以及核醫學,核農業等方面;另外在軍事上,它也有一些重要的用途,比如制造氫彈,中子彈和DF激光武器。
氚
除了用作核武器的材料外,其他用途很多。氚最容易在高溫條件下與氘實現核聚變反應,提取到的氚氣中常含有多種雜質氣體,釋放出巨大能量:3H+2H─→4He+n+17.6MeV。
前景與實用
許多國家都在大力進行氚氘熱核聚變自持反應堆的研究開發,并已取得了重要進展。經反應堆中子輻照過的锂鋁合金,用加速的氘核來轟擊氚靶可以通過這種核反應産生12~20兆電子伏的單能中子,對核科學技術的研究非常有用。用氚靶制成的中子管(中子發生器)已有商品出售。
氚水是水的唯一理想的放射性示蹤劑,在地下水分布的測定、水庫滲漏的測定、河流、湖泊、泉水流動的跟蹤、1954~1963年期間大氣層的氫彈試驗、冰川運動的觀測以至水文學各方面的研究工作中應用很廣。氚和氚标記化合物對于化學反應的研究,尤其是生物、醫學、生化、生命科學等的研究特别有用。



















