Zobrazení zdroje stránky Izotopy vodíku

'''[[Vodík]]''' ('''H''') má tři přírodní [[izotop]]y označované <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H a <sup>3</sup>H. První dva jsou stabilní, <sup>3</sup>H má [[poločas přeměny]] 12,32&nbsp;let. Všechny těžší izotopy byly připraveny uměle a mají poločas kratší než 1&nbsp;zeptosekunda (10<sup>−21</sup>&nbsp;s). Z&nbsp;nich je nejstabilnější <sup>5</sup>H a nejméně stabilní <sup>7</sup>H.<ref>{{cite journal
 |author=Y. B. Gurov|coauthors=<!-- -->
 |year=2004
 |title=Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei
 |journal=Physics of Atomic Nuclei
 |volume=68 |issue=3 |pages=491–497
 |bibcode = 2005PAN....68..491G
 |doi=10.1134/1.1891200
 |display-authors=etal}}</ref><ref name="Korsheninnikov">
{{cite journal
 |author=A. A. Korsheninnikov|coauthors=<!-- -->
 |year=2003
 |title=Experimental Evidence for the Existence of <sup>7</sup>H and for a Specific Structure of <sup>8</sup>He
 |journal=Physical Review Letters
 |volume=90 |issue=8 |pages=082501
 |bibcode=2003PhRvL..90h2501K
 |doi=10.1103/PhysRevLett.90.082501
 |display-authors=etal}}</ref>

Vodík je jediný prvek, jehož izotopy mají „triviální“ názvy, které jsou stále běžně používány. <sup>2</sup>H je často nazýván '''[[deuterium]]''' nebo ''těžký vodík'' a <sup>3</sup>H má pojmenování '''[[tritium]]''' nebo ''velmi těžký vodík''. Nejjednodušší izotop vodíku, který nemá v&nbsp;[[atomové jádro|jádru]] [[neutron]]y, se nazývá '''[[protium]]'''.

== Vodík-1 (protium) ==
'''<sup>1</sup>H''' (hmotnost atomu 1,007&nbsp;825&nbsp;04(7)&nbsp;[[atomová hmotnostní konstanta|u]]) je nejběžnější izotop vodíku, zaujímá více než 99,98 % vodíkových atomů v&nbsp;přírodě. Protože se jeho jádro skládá pouze z&nbsp;[[proton]]u, nazývá se také ''protium''.

Rozpad protonu nebyl nikdy pozorován a vodík-1 je tedy považován za stabilní nuklid. Podle některých [[teorie velkého sjednocení|teorií velkého sjednocení]] navržených v&nbsp;[[1970–1979|70.&nbsp;letech 20.&nbsp;století]] by se měl rozpadat s&nbsp;poločasem 10<sup>31</sup> až 10<sup>36</sup>&nbsp;let. Pokud je tato předpověď pravdivá, pak by byl vodík-1 (a všechna další atomová jádra) pouze ''pozorovatelně stabilní''.

== Vodík-2 (deuterium) ==
{{Viz též|deuterium}}

[[Soubor:H-2 atom.png|200px|Model atomu deuteria]]

'''<sup>2</sup>H''' (hmotnost atomu 2,013&nbsp;553&nbsp;212&nbsp;724(78)&nbsp;u), další stabilní izotop, je známý jako ''deuterium'' a v&nbsp;jádru má jeden proton a jeden neutron. Jádro deuteria se nazývá deuteron. Deuterium zaujímá 0,002&nbsp;6 až 0,018&nbsp;4&nbsp;procent přírodního vodíku (podle počtu atomů), největší výskyt bývá obvykle v&nbsp;mořské vodě. Toto zastoupení je větší, než je ve vesmíru obvyklé (kolem 27&nbsp;[[parts per million|ppm]]). Jeho vyšší koncentrace ve vnitřní sluneční soustavě je způsobena nižší [[těkavost]]í <sup>2</sup>H a jeho sloučenin oproti <sup>1</sup>H; kvůli vyšší [[molární hmotnost]]i se totiž pomaleji vypařovaly působením slunečního záření.

Pro tento izotop se někdy používá [[symbol prvku|chemická značka]] D.

Deuterium není [[radioaktivita|radioaktivní]] ani [[toxicita|toxické]]. Voda obohacená o molekuly s&nbsp;deuteriem místo protia se nazývá [[těžká voda]] (D<sub>2</sub>O). Existuje rovněž ''polotěžká voda'' (HDO), jejíž molekula má deuteriem nahrazený jen jeden atom protia. Sloučeniny deuteria se používají jako rozpouštědla v&nbsp;[[NMR spektroskopie|NMR spektroskopii]]. Těžká voda slouží jako [[moderátor neutronů]] a chladivo [[jaderný reaktor|jaderných reaktorů]]. Deuterium je také možným zdrojem energie v&nbsp;komerční [[jaderná fúze|jaderné fúzi]].

== Vodík-3 (tritium) ==
{{Viz též|tritium}}

[[Soubor:H-3 atom.png|200px|Model atomu tritia]]

'''<sup>3</sup>H''' (hmotnost atomu 3,016&nbsp;049&nbsp;2&nbsp;&nbsp;u) se také nazývá ''tritium'' a v&nbsp;jeho jádru (nazývaném ''triton'') se nachází proton a dva&nbsp;neutrony. Někdy se pro něj používá značka T. Je [[radioaktivita|radioaktivní]], podléhá [[přeměna beta minus|beta minus přeměně]] s&nbsp;[[poločas přeměny|poločasem]] 12,32&nbsp;let.<ref name="Miessler">
{{cite book
 |author1=G. L. Miessler
 |author2=D. A. Tarr
 |year=2004
 |title=Inorganic Chemistry
 |page=
 |edition=3rd
 |publisher=Pearson Prentice Hall
 |isbn=978-0-13-035471-6
 |url-access=registration
 |url=https://archive.org/details/inorganicchemist03edmies
 }}</ref>

V&nbsp;malém množství se vyskytuje v&nbsp;přírodě, neboť vzniká reakcí kosmického záření s&nbsp;plyny v&nbsp;atmosféře. Tritium bylo rovněž uvolněno při testech [[jaderná zbraň|jaderných zbraní]]. Použití nalézá v&nbsp;[[izotopová geochemie|izotopové geochemii]], [[termonukleární zbraň|termonukleárních zbraních]] a jako trvalý zdroj světla. S&nbsp;[[kyslík]]em vytváří [[tritiová voda|tritiovou (supertěžkou) vodu]].

Nejčastěji se tritium vyrábí z&nbsp;přírodního izotopu lithia, [[lithium-6|lithia-6]] reakcí s&nbsp;neutrony v&nbsp;[[jaderný reaktor|jaderném reaktoru]].

V&nbsp;[[deuterium-tritiová fúze|deuterium-tritiové fúzi]] se tritium společně s&nbsp;deuteriem využívá k&nbsp;získávání energie skrz úbytek hmotnosti při srážce a následné fúzi za vysoké teploty.

== Vodík-4 ==
{{Infobox - chemický prvek
| název = Vodík-4
| nukleonové číslo = 4
| protonové číslo = 1
| značka = H
| chemická skupina = Nekovy
| relativní atomová hmotnost = 4,027&nbsp;81(11)
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| nukleonové číslo = 4
| značka = H
| výskyt = umělý
| spin = −2
| poločas = 1,39×10<sup>−22</sup>&nbsp;s
| způsob = [[Vyzáření neutronu|n]]
| energie = 
| nukleonové číslo produktu = 3
| značka produktu = [[Tritium|T]]
}}
}}
'''<sup>4</sup>H''' (hmotnost atomu 4,026&nbsp;43(11)&nbsp;u) má v&nbsp;jádru tři&nbsp;neutrony. Jedná se o velmi nestabilní umělý [[Radionuklid|radioizotop]], který byl připraven v&nbsp;laboratoři bombardováním tritia rychlými jádry deuteria (pomalá jádra by se sloučila na rovněž velmi nestabilní [[Izotopy helia|<sup>5</sup>He]]).<ref name="Ter-Akopian">
{{cite journal
 |author=G. M. Ter-Akopian|coauthors=<!-- -->
 |year=2002
 |title=Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t+t and t+d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam
 |journal=AIP Conference Proceedings
 |volume=610 |pages=920
 |doi=10.1063/1.1470062
 |display-authors=etal}}</ref> V&nbsp;tomto experimentu tritiové jádro zachytilo neutron z&nbsp;rychlého deuteronu. Přítomnost vodíku-4 byla odvozena z&nbsp;detekce zbylého protonu.<ref>{{cite journal |author1=M. Wang |author2=G. Audi |author3=A. H. Wapstra |author4=F. G. Kondev |author5=M. MacCormick |author6=X. Xu |author7=B. Pfeiffer |year=2012 |title=The Ame2012 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references |url=http://amdc.impcas.ac.cn/evaluation/data2012/paper/AME2012-2.pdf |journal=Chinese Physics C |volume=36 |issue=12 |pages=7 |doi=10.1088/1674-1137/36/12/003 |bibcode= |accessdate=2017-02-26 |titul=Archivovaná kopie |datum přístupu=2017-02-26 |url archivu=https://web.archive.org/web/20170214051313/http://amdc.impcas.ac.cn/evaluation/data2012/paper/AME2012-2.pdf |datum archivace=2017-02-14 |nedostupné=ano }} {{Citace elektronického periodika |titul=Archivovaná kopie |url=http://amdc.impcas.ac.cn/evaluation/data2012/paper/AME2012-2.pdf |datum přístupu=2017-02-26 |url archivu=https://web.archive.org/web/20170214051313/http://amdc.impcas.ac.cn/evaluation/data2012/paper/AME2012-2.pdf |datum archivace=2017-02-14 }}</ref> 

Jde o nejlehčí z tzv. těžkých izotopů vodíku, tedy s [[Neutronové číslo|neutronovým číslem]] vyšším než [[2 (číslo)|2]].

<sup>4</sup>H se rozpadá [[vyzáření neutronu|vyzářením neutronu]] za vzniku tritia, s&nbsp;[[Poločas přeměny|poločasem přeměny]] 1,39±0,10×10<sup>−22</sup>&nbsp;s.<ref name="nubase2003">{{cite journal |author1=G. Audi |author2=A. H. Wapstra |author3=C. Thibault |author4=J. Blachot |author5=O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf |journal=Nuclear Physics A |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A |accessdate=2017-02-26 |titul=Archivovaná kopie |datum přístupu=2017-02-26 |url archivu=https://web.archive.org/web/20110720233206/http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf |datum archivace=2011-07-20 |nedostupné=ano }} {{Citace elektronického periodika |titul=Archivovaná kopie |url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf |datum přístupu=2017-02-26 |url archivu=https://web.archive.org/web/20110720233206/http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf |datum archivace=2011-07-20 }}</ref>

{{su|p=3|b=1}}H + {{su|p=2|b=1}}H → {{su|p=4|b=1}}H + {{su|p=1|b=1}}H

== Vodík-5 ==
{{Infobox - chemický prvek
| název = Vodík-5
| nukleonové číslo = 5
| protonové číslo = 1
| značka = H
| chemická skupina = Nekovy
| relativní atomová hmotnost = 5,035&nbsp;31(11)
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| nukleonové číslo = 5
| značka = H
| výskyt = umělý
| spin = +1/2
| poločas = >9,1×10<sup>−22</sup>&nbsp;s
| způsob = [[Vyzáření neutronu|n]]
| energie = 
| nukleonové číslo produktu = 4
| značka produktu = Vodík-4{{!}}H
}}
}}
'''<sup>5</sup>H''' je vysoce nestabilní umělý radioizotop vodíku, jeho jádro obsahuje 4&nbsp;neutrony. Byl připraven v&nbsp;laboratoři bombardováním tritia rychlými jádry tritia.<ref name="Ter-Akopian"/><ref>
{{cite journal
 | author = A. A. Korsheninnikov| coauthors=<!-- -->
 | year = 2001
 | title = Superheavy Hydrogen <sup>5</sup>H
 | journal = Physical Review Letters
 | volume = 87 | issue =  9| pages = 92501
 | bibcode=2001PhRvL..87i2501K
 | doi = 10.1103/PhysRevLett.87.092501
 |display-authors=etal}}</ref> V&nbsp;tomto experimentu tritiové jádro zachytilo dva&nbsp;neutrony z&nbsp;rychlého tritonu a stává se jádrem s jedním protonem a čtyřmi neutrony. Přítomnost vodíku-5 byla odvozena z&nbsp;detekce zbylého protonu.

Jde o jeden z tzv. těžkých izotopů vodíku, tedy s neutronovým číslem vyšším než [[2 (číslo)|2]].

<sup>5</sup>H se rozpadá dvojitým vyzářením neutronu za vzniku tritia, s&nbsp;poločasem přeměny nejméně 9,1×10<sup>−22</sup>&nbsp;s.<ref name="nubase2003" />

2 {{su|p=3|b=1}}H → {{su|p=5|b=1}}H + {{su|p=1|b=1}}H.

== Vodík-6 ==
{{Infobox - chemický prvek
| název = Vodík-6
| nukleonové číslo = 6
| protonové číslo = 1
| značka = H
| chemická skupina = Nekovy
| relativní atomová hmotnost = 6,04494(28)
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| nukleonové číslo = 6
| značka = H
| výskyt = umělý
| spin = −2
| poločas = >2,90(70)·10<sup>−22</sup>&nbsp;s
| způsob = 3[[Vyzáření neutronu|n]]
| energie = 
| nukleonové číslo produktu = 3
| značka produktu = [[Tritium|T]]
}}
}}
'''<sup>6</sup>H''' je umělý radioizotop vodíku, který se rozpadá trojitým vyzářením neutronu na tritium nebo čtyřnásobným na deuterium s&nbsp;poločasem přeměny 2,9×10<sup>−22</sup>&nbsp;s.<ref name=nubase2003 />

Jde o jeden z tzv. těžkých izotopů vodíku, tedy s neutronovým číslem vyšším než [[2 (číslo)|2]].

== Vodík-7 ==
{{Infobox - chemický prvek
| název = Vodík-7
| nukleonové číslo = 7
| protonové číslo = 1
| značka = H
| chemická skupina = Nekovy
| relativní atomová hmotnost = 7,05275(108)
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| nukleonové číslo = 7
| značka = H
| výskyt = umělý
| spin = +1/2
| poločas = 2,3(6)·10<sup>−23</sup>&nbsp;s
| způsob = 4[[Vyzáření neutronu|n]]
| energie = 
| nukleonové číslo produktu = 3
| značka produktu = [[Tritium|T]]
}}
}}
'''<sup>7</sup>H''' je umělý radioizotop vodíku, který se skládá z&nbsp;protonu a šesti neutronů. Poprvé byl syntetizován roku 2003 skupinou ruských, japonských a francouzských vědců v&nbsp;laboratořích [[RIKEN]] bombardováním vodíku atomy helia-8, kdy všech 6&nbsp;neutronů bylo předáno vodíku.<ref name="Korsheninnikov"/>

Vodík-7 se rozpadá s poločasem přeměny 2,3×10<sup>−23</sup>&nbsp;s.<ref name="nubase2003" />

Jde o jeden z tzv. těžkých izotopů vodíku, tedy s neutronovým číslem vyšším než [[2 (číslo)|2]].

== Rozpadové řady ==
Většina radioizotopů vodíku se přeměňuje přímo na tritium, jež se následně mění na stabilní [[helium-3]].

:<math>\mathrm{{}^{3}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{12,32\ r}}\ \mathrm{{}^{3}_{2}He} + \mathrm{^{\ \ 0}_{-1}e{}^{-}_{}} </math>
:<math>\mathrm{{}^{4}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{139\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{5}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{>910\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{2{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{6}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{290\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{3{}^{1}_{0}n} </math>
:<math>\mathrm{{}^{6}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{290\ ys}}\ \mathrm{{}^{2}_{1}H} + \mathrm{4{}^{1}_{0}n} </math>

Poločas přeměny <sup>3</sup>H je vyjádřen v&nbsp;rocích, u ostatních izotopů v&nbsp;yoctosekundách (10<sup>−24</sup>&nbsp;s).
:<math>\mathrm{{}^{7}_{1}H}\ \xrightarrow{\ \mathrm{23\ ys}}\ \mathrm{{}^{3}_{1}H} + \mathrm{4{}^{1}_{0}n} </math>

== Reference ==
{{Překlad|jazyk=en|článek=Isotopes of hydrogen|revize=767223938}}
<references />

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}

{{Autoritní data}}
{{Portály|Chemie|Fyzika}}

[[Kategorie:Izotopy vodíku| ]]
[[Kategorie:Vodík]]
[[Kategorie:Izotopy podle prvků|Vodík]]