Dünya’da Kaç Hidrojen Vardır?
Dünya’da Kaç Hidrojen Vardır? Nobel Ödülü bir bilim adamına verilen en yüksek ödüldür. Dünyada çok sayıda bilim adamı var ve oldu, ama sadece yüzden fazla tanesine Nobel Ödülü verildi ve onlar ödülü, en olağanüstü keşiflerinden ötürü aldı. 1932 nobel ödüllerinden üçü Murphy, Urey ve Brickwedde’dir. Daha önce dünya üzerinde sadece bir hidrojen olduğu düşünülüyordu. Murphy ve meslektaşları ikinci bir hidrojen keşfettiler, iki kat daha ağır. Bu atom ağırlığı iki olan hidrojen izotopuydu. Izotoplar aynı yüke sahip ancak farklı atom ağırlıklarına sahip atom çeşitleridir. Başka bir deyişle, izotopik atomların çekirdekleri eşit sayıda proton fakat farklı sayıda nötron içerir.
Izotoplar tüm kimyasal elementler olarak bilinir: bazıları doğada var; diğerleri ise nükleer reaksiyonlar yoluyla yapay olarak elde edilmiştir. Çekirdeği çıplak proton olan hidrojen izotopuna protyum, sembolü iseH 1’dir. Nötron içermeyen tek atom çekirdeği bu. (Hidrojenin bir başka benzersiz özelliği!) Bu tek protona nötron ekleyin ve sonuç döteryum adı verilen ağır hidrojen izotopunun çekirdeğidir (H2 veya D2). Protium, tüm hidrojenin yüzde 99’undan fazlasını oluşturan döteryumdan çok daha fazla bulunur. Ama çekirdeğinde iki nötron bulunan üçüncü bir hidrojen çeşidini vardır; bu trityumdur (H3 veya T3). Kozmik ışınların hareketi altında atmosferde sürekli olarak oluşur. Sadece oldukça hızlı bir şekilde tekrar ortadan kaybolmak için oluşturur. Radyoaktiftir ve helyum izotopuna (helyum-3) dönüşür. Trityum çok nadir bir elementtir: Dünya’nın tüm atmosferinde içeriği sadece 6 gramdır. Her 10 santimetreküp havada sadece bir trityum atomu vardır. Sadece son zamanlarda hala hidrojen H4 ve H5 ağır izotoplar yapay elde edilmiştir, ama çok kararsız. Sadece izotoplarının olması, hidrojeni kimyasal elementler arasında ayırt etmez. Hidrojen izotopların özelliklerinde, öncelikle fiziksel özelliklerinde belirgin farklılıklar olması ayırt eder. Diğer elementlerin izotopları neredeyse ayırt edilemez. Hidrojenler çeşitli kendine has özellikleri vardır ve kimyasal reaksiyonlar farklı davranır. Örneğin, protium döteryumdan daha aktiftir. Bilim adamları hidrojen izotoplarının davranışlarını inceleyerek izotop kimyası olarak bilinen tamamen yeni bir bilim dalı başlattılar. Bildiğimiz kimya, bir bütün olarak elementlerle, her birinin tüm izotoplarıyla, bir araya getirilmiştir. Ama izotop kimyası ayrı izotoplarla ilgilenir. Araştırmacıların çeşitli kimyasal süreçlerin en karmaşık ayrıntılarını araştırmalarını sağlar.