Водород (H) (46)

(hydrogen) Cамый легкий, простейший и самый распространенный из всех химических элементов в природе, составляющий около 93% всего вещества Вселенной по объему и 76% по весу. И только 3% приходится на долю гелия и немногим больше 1% — на все остальные элементы: углерод, железо, сви­нец, уран и другие. Атом водорода состоит всего из двух элементар­ных частиц: положительно заряженного протона и вращающегося вокруг него отрицательно заряжен­ного электрона. Водород при нормальных условиях — газ. Как и у большинства других газов, его молекула состоит из двух атомов. Электронная связь, с помощью ко­торой они соединены в молекулу, — одна из самых прочных и важнейших связей в природе. Чтобы перевести водород в атомарное состояние, т. е. ра­зорвать его молекулу на два отдельных атома, необходимо затратить определенное (и довольно значительное) количество энергии. Практически известны два устойчивых изотопа водорода: легкий водород (}Н), называемый протием и составляющий 99,98% этого элемента, и тяжелый водород (^Н) — дейтерий, количество которого не превышает 0,015%. Массы этих изотопов соответст­венно равны 1,008 и 2,015 а.е.м. В результате непрерывной бомбардировки космиче­скими частицами в атмосфере Земли обнаруживаются ничтожно малые количества радиоактивного изото­па водорода, испускающего только бета-частицы,— трития ЦЩг период полураспада которого равен 12,3 года. В сколько-нибудь ощутимых количествах этот изотоп можно получить только искусственным путем — в ускорителях, бомбардируя потоком тя­желых частиц (протонами и дейтронами) дейтерий и бериллий, или же в ядерных реакторах, облучая потоком нейтронов ядра атомов лития-6. Поглотив нейтрон, литий-6 распадается на два осколка: ядро атома гелия-4 (альфа-частицу) и ядро атома трития. Из всех газов водород обладает наибольшей тепло­проводностью, в силу чего он нашел широкое при­менение в технике и производстве, а успехи физики низких температур позволили использовать сжижен­ный водород в самых разнообразных областях на­учных исследований.

Страницы