氕氘氚的用途

【专家解说】：　　氢-1(1H，氕)相对丰度为99.985％，氢-2(2H，氘，也叫重氢)相对丰度为0.016％，这两种氢是在自然界中稳定的同位素。从核反应中还找到质量数为3的同位素氢-3(3H，氚，也叫超重氢)，它在自然界中含量极微。 　　早在第二次世界大战期间，氢即用作A-2火箭发动机的液体推进剂。196O年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。现在氢已是火箭领域的常用燃料了。 　　在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进人样机和试飞阶段。 　　在交通运输方面，美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车，并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢。以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景，但目前仍存在贮氢密度小和成本高两大障碍。 　　氢不但是一种优质燃料，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。用氢制成燃料电池可直接发电。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贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。 　　氘是普通氢较重的稳定同位素。常温下，它是一种无色、无味、无毒无害的可燃性气体。它用于核能、可控核聚变反应、氚化光导纤维、氚润滑油、激光器、灯泡、实验研究、半导体材料韧化处理以及核医学，核农业等方面；另外在军事上，它也有一些重要的用途，比如制造氢弹，中子弹和DF激光武器。 　　氚：除了用作核武器的材料外，其他用途很多。氚最容易在高温条件下与氘实现核聚变反应，提取到的氚气中常含有多种杂质气体，释放出巨大能量: 　　3H+2H─→4He+n+17.6MeV 　　许多国家都在大力进行氚氘热核聚变自持反应堆的研究开发，并已取得了重要进展。经反应堆中子辐照过的锂铝合金，用加速的氘核来轰击氚靶可以通过这种核反应产生12～20兆电子伏的单能中子，对核科学技术的研究非常有用。用氚靶制成的中子管(中子发生器)已有商品出售。 　　氚水是水的唯一理想的放射性示踪剂，在地下水分布的测定、水库渗漏的测定、河流、湖泊、泉水流动的跟踪、1954～1963年期间大气层的氢弹试验、冰川运动的观测以至水文学各方面的研究工作中应用很广。氚和氚标记化合物对于化学反应的研究，尤其是生物、医学、生化、生命科学等的研究特别有用。