Usi degli isotopi dell'idrogeno: prozio, deuterio, trizio

L'idrogeno ha tre isotopi: prozio (¹H), deuterio (²H, idrogeno pesante), trizio (³H). Prozio e deuterio sono stabili e naturali; trizio è instabile, prodotto in reazioni nucleari. Le enormi differenze di massa determinano proprietà fisiche e usi radicalmente diversi.

Prozio (idrogeno ordinario)

• Idrogenazione industriale: N₂ → NH₃ (ammoniaca); CO → metanolo + derivati; carbone → benzina sintetica; grassi insaturi → grassi solidi (alimenti, saponi).
• Agente riducente: ottenimento metalli puri (es. tungsteno).
• Fiamma ossidrica: saldatura ad alta temperatura.
• Gas portante: palloni e dirigibili (bassa densità).

Deuterio (idrogeno pesante)

• Fonte di deutroni per trasformazioni nucleari a bassa energia (nucleo composto).
• Bomba a idrogeno (componente).
• Composti deuterati: molti usi ricerca/industria.
• Moderatore reattori nucleari: rallenta neutroni veloci.
• Tracciante metabolico: es. acido butirrico (burro) = energia immediata, non stoccato; acido stearico (lardo) = stoccato come riserva.

Trizio

• Tracciante radioattificiale artificiale: chimica, medicina, biologia.
• Reazioni fusione nucleare (combustibile).
• Fonte di tritoni per trasformazioni nucleari.
• Potenziale uso termonucleare.
• Trizio idruro (TH): chiave per sintesi composti organici marcati con isotopo radioattivo.