氢同位素:氕、氘、氚,能源未来的新焦点!
氢同位素:氕、氘、氚,能源未来的新焦点!
"氕”发音为[piē],“氘”发音为[dāo],“氚”发音为[chuān]。氢元素只有三种同位素:氕(P)原子核内有1个质子,无中子,丰度为99.98%;氘(D)(又称重氢),原子核内有1个质子,1个中子,丰度0.016%;氚(T)(又称超重氢),原子核内有1个质子,2个中子,丰度0.004%。
氢-1(1H,氕)的相对丰度为99.98%,而氢-2(2H,氘,也被称为重氢)是自然界中稳定存在的同位素之一。此外,核反应中还存在质量数为3的同位素氢-3(3H,氚,也被称为超重氢),但其在自然界中的含量非常微小,仅为0.004%。氢-2(2H,氘,也被称为重氢)和氢-3(3H,氚,也被称为超重氢)也被用作制造氢弹的原材料。
氢不仅是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增加氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。利用氢制成燃料电池可以直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和储氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
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