Isotopos de Hidrógeno

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El Protio, el Deuterio y el Tritio son los tres isotopos posibles del Hidrógeno.

La mezcla de Deuterio y Tritio es el combustible empleado en los reactores experimentales de fusión nuclear.

Isotopo:

Cada elemento químico existente se caracteriza por el número de protones que se integran en su núcleo, lo que se denomina número atómico, responsable de las propiedades que lo diferencian del resto de elementos de la tabla periódica.

Así, el Hidrógeno se caracteriza por poseer un único protón en el núcleo. El Helio posee dos protones; el Litio, tres; cuatro el Berilio...

Sin embargo, un núcleo atómico compuesto únicamente por protones sería inestable, debido a las fuerzas de repulsión electrostáticas. Por ello, el núcleo se haya compuesto por protones y neutrones. El protón y el neutrón tienen una masa muy semejante y la suma de protones y neutrones dentro del núcleo se denomina número másico.

Los diferentes isotopos de un mismo elemento tienen en común el mismo número atómico (mismo numero de protones) pero diferente número másico (diferente número de neutrones).

Protio:

El Protio es el isotopo más abundante del Hidrógeno, con una abundancia natural del 99,98%. Su núcleo está formado por un único protón y ningún neutrón.

Es un isotopo estable.

Deuterio:

El Deuterio es un isotopo del Hidrógeno cuyo núcleo está formado por un protón y un neutrón. Se trata de un isotopo estable y relativamente fácil de conseguir, ya que es abundante en la naturaleza. Aproximadamente, cada metro cúbico de agua de mar contiene 33 miligramos de Deuterio.

El Deuterio tiene aproximadamente el doble de masa que el Hidrógeno convencional (el Protio). Es por esto que, si el Deuterio se une al oxígeno para formar moléculas de agua, este agua resulta tener mayor densidad que el agua convencional, denominándose agua pesada.

Tritio:

El Tritio es un isotopo del Hidrógeno cuyo núcleo está formado por un protón y dos neutrones.

Se producen pequeñas cantidades de Tritio en al atmósfera por efecto del bombardeo de rayos cósmicos, pero se trata de un isotopo inestable, de baja radiactividad, y no es práctico recolectarlo de la naturaleza. El Tritio se transmuta en Helio-3 al emitir un electrón, por decaimiento beta, una radiación muy poco energética que puede ser detenida por una fina capa de material.

No obstante, es relativamente sencillo y barato producir Tritio a partir de Litio (elemento abundante en la naturaleza).

El isotopo más abundante de Litio es el Litio-6 (con tres protones y tres neutrones). Este isotopo, al ser bombardeado por un neutrón. El núcleo de Litio absorbe el neutrón, volviéndose inestable y fisionándose en Helio-4 y Tritio.