Het belangrijkste verschil tussen deuterium en tritium is dat deuteriumkern één neutron heeft, terwijl de tritiumkern twee neutronen heeft.
Waterstof is het eerste en kleinste element in het periodiek systeem, dat we aanduiden als H. Het heeft één elektron en één proton. We kunnen het indelen onder groep 1 en periode 1 in het periodiek systeem vanwege zijn elektronenconfiguratie: 1s1. Waterstof kan een elektron opnemen om een negatief geladen ion te vormen, of kan het elektron gemakkelijk doneren om een positief geladen proton te produceren. Zo niet, dan kan het het elektron delen om covalente bindingen te maken. Vanwege dit vermogen is waterstof aanwezig in een groot aantal moleculen en is het een zeer overvloedig element in de aarde. Waterstof heeft drie isotopen als protium-1H (geen neutronen), deuterium-2H (één neutron) en tritium-3H (twee neutronen). Protium is de meest voorkomende van deze drie, met een relatieve overvloed van ongeveer 99%.
Wat is Deuterium?
Deuterium is een van de isotopen van waterstof. Het is een stabiele isotoop met 0,015% natuurlijke overvloed. In de kern van deuterium bevinden zich een proton en een neutron. Daarom is het massagetal twee en het atoomnummer één. We noemen deze isotoop als zware waterstof en wordt weergegeven als 2H. Meestal geven we het echter weer met D.
Figuur 1: Deuterium
Deuterium kan bestaan als een diatomisch gasvormig molecuul met de chemische formule D2. De mogelijkheid om twee D-atomen in de natuur samen te voegen, is echter laag vanwege de lagere abundantie ervan. Daarom bindt deze isotoop meestal met een 1H-atoom waardoor een gas -HD (waterstofdeuteride) ontstaat. Ook kunnen twee deuteriumatomen binden met zuurstof om de wateranaloog D2O te vormen, wat we zwaar water noemen.
Bovendien vertonen moleculen met deuterium andere chemische en fysische eigenschappen dan de waterstofanaloog ervan. Het kan bijvoorbeeld een kinetisch isotoopeffect vertonen. Bovendien vertonen gedeutereerde verbindingen karakteristieke verschillen in NMR, IR en massaspectroscopie; daarom kunnen we het identificeren met behulp van die methoden. Deuterium heeft ook een spin van één. Daarom geeft de koppeling van deze isotoop in NMR een triplet. Bovendien absorbeert het een andere IR-frequentie dan waterstof in IR-spectroscopie. Door het grote massaverschil is bij massaspectroscopie deuterium te onderscheiden van waterstof.
Wat is Tritium?
Tritium is de isotoop van waterstof waarvan het massagetal drie is. Daarom heeft de kern van tritium één proton en twee neutronen. Het bestaat alleen in sporen van de natuur vanwege zijn radioactiviteit. Om deze reden moet het kunstmatig worden geproduceerd voor praktisch gebruik.
Figuur 02: Drie belangrijke isotopen van waterstof
Tritium is een radioactieve isotoop (dit is de enige radioactieve isotoop van waterstof). Het heeft een halfwaardetijd van 12 jaar en het verv alt door een bètadeeltje uit te zenden om helium-3 te produceren. De atoommassa van deze isotoop is 3.0160492. Bovendien bestaat het als een gas (HT) bij standaardtemperatuur en -druk. Het kan ook het oxide (HTO) vormen, dat we 'getritieerd water' noemen. Tritium is nuttig bij het maken van kernwapens en als tracer in biologische en milieustudies.
Wat is het verschil tussen deuterium en tritium?
Deuterium en tritium zijn twee isotopen van waterstof. Het belangrijkste verschil tussen deuterium en tritium is dat de deuteriumkern één neutron heeft, terwijl de tritiumkern twee neutronen heeft. Verder is het massagetal van deuterium 2.0135532 terwijl het massagetal van tritium 3.0160492 is. Dit is dus een ander significant verschil tussen deuterium en tritium.
Bovendien is een ander verschil tussen deuterium en tritium dat deuterium een stabiele isotoop is en dat we het in de natuur kunnen vinden, terwijl tritium een radioactieve isotoop is die we niet in de natuur kunnen vinden. We kunnen het echter kunstmatig produceren voor praktisch gebruik.
Samenvatting – Deuterium vs Tritium
Deuterium en tritium zijn isotopen van het chemische element waterstof. Het belangrijkste verschil tussen deuterium en tritium is dat de deuteriumkern één neutron heeft, terwijl de tritiumkern twee neutronen heeft. Bovendien is tritium radioactief, terwijl deuterium een stabiele isotoop is.
