Περιεχόμενο
- Φυσικές ιδιότητες
- Μονάδα ατομικής μάζας ή u.m.a. (u)
- Άλλα σωματίδια υδρογόνου
- Ισότοπα υδρογόνου
- Το υδρογόνο, το καύσιμο των αστεριών
Το υδρογόνο είναι ένα από τα πιο άφθονα στοιχεία του σύμπαντος. Περιγράφεται στον Περιοδικό Πίνακα Στοιχείων και αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο Η. Το υδρογόνο έχει χρησιμοποιηθεί για την πλήρη αξιοποίηση του δυναμικού του, τόσο για την καταστροφή ανθρώπων όσο και για τον καθαρισμό του περιβάλλοντος, χρησιμοποιώντας υδρογόνο ως βάση της τεχνολογίας των καυσίμων.
Φυσικές ιδιότητες
Σκεφτείτε το ηλιακό μας σύστημα ως αναπαράσταση ενός ατόμου. Ο Ήλιος είναι ο πυρήνας και οι πλανήτες που περιφέρονται γύρω είναι τα ηλεκτρόνια. Στην περίπτωση του υδρογόνου, υπάρχει ένα πρωτόνιο, (Ήλιος) και ένα ηλεκτρόνιο (ο πλανήτης Ερμής). Το υδρογόνο είναι το μόνο στοιχείο του περιοδικού πίνακα, χωρίς νετρόνια στον πυρήνα. Αυτό είναι που διακρίνει ένα άτομο υδρογόνου από το άλλο. Το υδρογόνο έχει επίσης τον αριθμό 1. Αυτό σχετίζεται με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Σύμφωνα με τον Anthony Carpi, Ph.D. στη Vision Learning, το υδρογόνο είναι επίσης το μικρότερο άτομο, που μετρά 5 x 10-8 χιλιοστά. Για να γνωρίζετε αυτό το μέγεθος προσπαθήστε να "φανταστείτε ότι χρειάζονται 20 εκατομμύρια άτομα υδρογόνου για να δημιουργήσουν μια γραμμή με το μέγεθος αυτής της παύλας (-)", λέει ο Carpi. Οι φυσικές ιδιότητες του υδρογόνου το καθιστούν ένα στοιχείο που συνδέεται εύκολα με άλλα άτομα και από μόνα τους, σχηματίζοντας μόρια. Και σύμφωνα με τον David L. Bergman της Common Sense Science, "... τα απλά και αυτόνομα άτομα υδρογόνου είναι ασταθή και δεν υπάρχουν." Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το υδρογόνο συνήθως βρίσκεται υπό τη μορφή ενός μορίου.
Η σύνθεση υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο.
Μονάδα ατομικής μάζας ή u.m.a. (u)
Το βάρος του υδρογόνου (μάζα) προέρχεται από το πρωτόνιο στον πυρήνα και το ηλεκτρόνιο, υπολογισμένο με βάση τα αποτελέσματα του ατόμου άνθρακα-12 που είναι ίσο με 1,9926 x 10-23g. Το UMA του υδρογόνου είναι 1.00794 και προέρχεται από το πρωτόνιο, από το ηλεκτρόνιο, καθώς και από το ισότοπο υδρογόνου το δευτέριο, το οποίο έχει πρωτόνιο και νετρόνιο στον πυρήνα.
Σύμφωνα με την ανασκόπηση χημείας, αυτή η μάζα ή το βάρος είναι μια φυσική μέση εμφάνιση υδρογόνου και του ισοτόπου του.
Άλλα σωματίδια υδρογόνου
Τα κουάρκ είναι υποατομικά σωματίδια που αποτελούν όλη την ύλη στο σύμπαν. Αυτά τα σωματίδια σχηματίζουν τα πρωτόνια και τα νετρόνια που περιέχονται σε όλα τα άτομα. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα της Hyper Physics, "τα κουάρκ ... θεωρούνται στοιχειώδη σωματίδια". Με την έλλειψη ενός νετρονίου στο υδρογόνο στη φυσική του κατάσταση, δεν σημαίνει ότι απουσιάζουν επίσης τα κουάρκ. Σύμφωνα με την Υπερ Φυσική του Κρατικού Πανεπιστημίου της Γεωργίας στις ΗΠΑ, τα κουάρκ ελεύθερης κατάστασης δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί, αλλά συνάγονται από μελέτες που ονομάζονται "πειράματα διασποράς".
Ισότοπα υδρογόνου
Τα ισότοπα του υδρογόνου είναι το δευτέριο, το αντίθετο και το τρίτιο. Σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Los Alamos στις ΗΠΑ, είναι τα μόνα ισότοπα όλων των στοιχείων που χρησιμοποιούν διαφορετικά ονόματα. Τα ισότοπα είναι μια παραλλαγή του αρχικού ατόμου στο οποίο ο αριθμός των νετρονίων στον πυρήνα ποικίλει.
Το δευτέριο, γνωστό και ως βαρύ ύδωρ, χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες για να επιβραδύνει τη δραστηριότητα των νετρονίων, ένα σωματίδιο υπεύθυνο για τη διαίρεση των ατόμων. Το τρίτιο χρησιμοποιείται στη κατασκευή θερμοπυρηνικών βόμβων για την επίτευξη αντιδράσεων σύντηξης, όπου δύο άτομα συγχωνεύονται απελευθερώνοντας τεράστια ποσά ενέργειας.
Το υδρογόνο, το καύσιμο των αστεριών
Το υδρογόνο είναι το στοιχείο που τροφοδοτεί τα αστέρια του σύμπαντος μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται σύντηξη. Η ίδια αντίδραση συμβαίνει όταν πυροδοτούν πυρηνικές βόμβες. Στην περίπτωση των αστεριών, αυτή η αντίδραση συμβαίνει όταν υπάρχει μια σύντηξη των ατόμων υδρογόνου σε ήλιο που παράγει μια εξαιρετική ενέργεια.
Η πηγή καυσίμου για κάθε ήλιο είναι πεπερασμένη. Μόλις εξαντληθεί το υδρογόνο, ο ήλιος θα αλλάξει την εμφάνισή του και θα περάσει από πολλές φάσεις μέχρι το θάνατό του.