Isotopes de l'hydrogène

Le protium est l'isotope le plus courant de l'hydrogène. Il représente plus de 99,98 % de tout l'hydrogène de l'univers. Il est appelé protium parce que son noyau ne contient qu'un seul proton. Le protium a une masse atomique de 1,00782504(7) u. Le symbole du protium est ^1H.

Le proton du protium n'a jamais subi de désintégration dans une observation, c'est pourquoi les scientifiques pensent que le protium est un isotope stable. Les nouvelles théories de la physique des particules prédisent qu'un proton peut se décomposer, mais cette décomposition est très lente. On dit que le proton a une demi-vie de ¹⁰³⁶ ans. Si la désintégration du proton est vraie, alors tous les autres noyaux que l'on dit stables ne le sont en fait que par observation, c'est-à-dire qu'ils semblent stables. Des expériences récentes ont montré que si la désintégration des protons se produit, elle aurait une demi-vie de 6,6 × 1033 ans.

Le deutérium, ou ^2H ou parfois D, est un autre isotope stable de l'hydrogène. L'isotope a un proton et un neutron. Il représente environ 0,0026 à 0,0184 % de tous les atomes d'hydrogène sur Terre. Le deutérium est moins présent dans l'hydrogène gazeux sur Terre et plus présent dans l'eau de mer (0,015 % ou 150 ppm). Le deutérium n'est pas radioactif et ne nuit pas aux êtres vivants. Le deutérium peut également former des molécules d'eau. L'eau qui contient du deutérium au lieu de protium est appelée eau lourde.

Le tritium (^3H) est le radio-isotope le plus stable de l'hydrogène. C'est-à-dire que, de tous les isotopes radioactifs de l'hydrogène, le tritium est le moins radioactif. Il possède un proton et 2 neutrons dans son noyau. Le tritium se désintègre par désintégration bêta moins et se transforme en hélium 3. Il a une demi-vie de 12,32 ans.

Le tritium est formé naturellement par l'interaction entre les gaz de la haute atmosphère et les rayons cosmiques. Il est également créé lors des essais d'armes nucléaires. Le tritium et le deutérium sont utilisés dans la fusion nucléaire D-T dans les étoiles pour produire beaucoup d'énergie.