الفرق الرئيسي بين الديوتيريوم والتريتيوم هو أن نواة الديوتيريوم تحتوي على نيوترون واحد بينما تحتوي نواة التريتيوم على نيوترونين.
الهيدروجين هو العنصر الأول والأصغر في الجدول الدوري ، والذي نشير إليه بـ H. يحتوي على إلكترون واحد وبروتون واحد. يمكننا تصنيفها ضمن المجموعة 1 والفترة 1 في الجدول الدوري بسبب تكوين الإلكترون الخاص بها: 1s1. يمكن للهيدروجين أن يأخذ إلكترونًا لتكوين أيون سالب الشحنة ، أو يمكنه بسهولة التبرع بالإلكترون لإنتاج بروتون موجب الشحنة. إذا لم يكن كذلك ، فيمكنه مشاركة الإلكترون في تكوين روابط تساهمية. بسبب هذه القدرة ، يوجد الهيدروجين في عدد كبير من الجزيئات ، وهو عنصر وفير للغاية في الأرض.يحتوي الهيدروجين على ثلاثة نظائر مثل البروتيوم -1H (بدون نيوترونات) والديوتيريوم -2H (نيوترون واحد) والتريتيوم- 3H (نيوترونان). البروتيوم هو الأكثر وفرة بين هؤلاء الثلاثة ، حيث يمتلك حوالي 99٪ وفرة نسبية.
ما هو الديوتيريوم؟
الديوتيريوم هو أحد نظائر الهيدروجين. وهو نظير مستقر بوفرة طبيعية 0.015٪. يوجد بروتون ونيوترون في نواة الديوتيريوم. إذن ، عدد كتلته اثنان ، والعدد الذري هو واحد. نسمي هذا النظير بالهيدروجين الثقيل ويظهر في صورة 2H. ومع ذلك ، الأكثر شيوعًا ، نحن نمثلها بـ D.
الشكل 1: الديوتيريوم
يمكن أن يوجد الديوتيريوم كجزيء غازي ثنائي الذرة بالصيغة الكيميائية D2. ومع ذلك ، فإن إمكانية الانضمام إلى ذرتين D في الطبيعة منخفضة بسبب انخفاض وفرتها.لذلك ، يرتبط هذا النظير في الغالب بذرة H 1 مما يجعل غاز -HD (ديوتريد الهيدروجين). أيضًا ، يمكن أن ترتبط ذرتان من الديوتيريوم بالأكسجين لتكوين نظير الماء D2O ، والذي نسميه الماء الثقيل.
علاوة على ذلك ، تُظهر الجزيئات التي تحتوي على الديوتيريوم خواصًا كيميائية وفيزيائية مختلفة عن نظير الهيدروجين. على سبيل المثال ، يمكن أن تظهر تأثير النظائر الحركية. علاوة على ذلك ، تظهر المركبات المفسدة اختلافات مميزة في الرنين المغناطيسي النووي والأشعة تحت الحمراء والتحليل الطيفي الشامل. لذلك ، يمكننا التعرف عليه باستخدام تلك الطرق. أيضا ، الديوتيريوم له دوران واحد. لذلك ، في الرنين المغناطيسي النووي ، اقتران هذا النظير يعطي ثلاثة توائم. علاوة على ذلك ، فإنه يمتص ترددًا مختلفًا للأشعة تحت الحمراء عن الهيدروجين في التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء. نظرًا لاختلاف الكتلة الكبير ، في التحليل الطيفي الكتلي ، يمكن تمييز الديوتيريوم عن الهيدروجين.
ما هو التريتيوم؟
التريتيوم هو نظير الهيدروجين الذي عدد كتلته ثلاثة. لذلك ، تحتوي نواة التريتيوم على بروتون واحد ونيوترونين. إنه موجود فقط في كمية ضئيلة في الطبيعة بسبب نشاطه الإشعاعي. لهذا السبب ، يجب إنتاجه بشكل مصطنع للاستخدام العملي.
الشكل 02: ثلاثة نظائر رئيسية للهيدروجين
التريتيوم هو نظير مشع (هذا هو النظير المشع الوحيد للهيدروجين). يبلغ عمر النصف له 12 عامًا ، ويتحلل عن طريق إصدار جسيم بيتا لإنتاج الهيليوم 3. الكتلة الذرية لهذا النظير هي 3.0160492. إلى جانب ذلك ، يوجد غاز (HT) عند درجة حرارة وضغط معياريين. أيضًا ، يمكن أن يشكل الأكسيد (HTO) ، والذي نسميه "المياه الثلاثية". التريتيوم مفيد في صنع الأسلحة النووية وكتتبع في الدراسات البيولوجية والبيئية.
ما هو الفرق بين الديوتيريوم والتريتيوم؟
الديوتيريوم والتريتيوم نوعان من نظائر الهيدروجين. الفرق الرئيسي بين الديوتيريوم والتريتيوم هو أن نواة الديوتيريوم تحتوي على نيوترون واحد بينما تحتوي نواة التريتيوم على نيوترونين.علاوة على ذلك ، فإن العدد الكتلي للديوتيريوم هو 2.0135532 بينما العدد الكتلي للتريتيوم هو 3.0160492. إذن ، هذا فرق مهم آخر بين الديوتيريوم والتريتيوم.
علاوة على ذلك ، هناك اختلاف آخر بين الديوتيريوم والتريتيوم وهو أن الديوتيريوم نظير مستقر ويمكننا العثور عليه في الطبيعة بينما التريتيوم هو نظير مشع لا يمكننا العثور عليه في الطبيعة. ومع ذلك ، يمكننا إنتاجه بشكل مصطنع للاستخدام العملي.
ملخص - الديوتيريوم مقابل التريتيوم
الديوتيريوم والتريتيوم نظائر للعنصر الكيميائي الهيدروجين. الفرق الرئيسي بين الديوتيريوم والتريتيوم هو أن نواة الديوتيريوم تحتوي على نيوترون واحد بينما تحتوي نواة التريتيوم على نيوترونين. علاوة على ذلك ، فإن التريتيوم مشع بينما الديوتيريوم هو نظير مستقر.
