Isotopi: Deuterio e Trizio

Gli isotopi dell’idrogeno

Deuterio
Scoperto nel 1931 da Harold Clayton Urey, un chimico della Columbia University che per questa sua scoperta vinse il premio Nobel nel 1934, Il deuterio, con simbolo 2H, è un isotopo stabile dell’idrogeno. Nonostante non sia propriamente un elemento chimico, spesso si utilizza per indicarlo il simbolo D. Differisce dall’idrogeno in quanto il suo nucleo, chiamato deuterone o deutone, è composto da un protone e un neutrone. Dal punto di vista chimico si comporta in modo quasi identico all’idrogeno. A temperatura e pressione ambiente forma un gas con molecole biatomiche. Alcuni composti che contengono il deuterio, come l’acqua pesante (D2O), spesso sono utilizzati in chimica e biochimica per lo studio dei meccanismi di reazione.
Ma l’importanza del deuterio è notevole nella fisica e nella tecnologia atomica e nucleare. Infatti, questo isotopo, viene utilizzato insieme al trizio per realizzare la fusione nucleare che libera un neutrone e una grande quantità di energia. Non solo, ma viene utilizzato, sotto forma di acqua pesante, nei reattori nucleari tipo CANDU, per rallentare i neutroni e come refrigerante del nocciolo.

Trizio
Il trizio, con simbolo 3H o T, è un isotopo dell’idrogeno con un nucleo formato da un protone e due neutroni. Anche il trizio come il deuterio, in condizioni di pressione e temperatura ambiente forma un gas con molecole biatomiche. Predetto alla fine degli anni venti da Walter Russell, usando la sua tavola periodica “a spirale”, fu prodotto nel 1934 da Ernest Rutherford, Mark Oliphant e Paul Harteck a partire dal deuterio. Il gruppo, però, non riuscì ad isolarlo cosa che fece successivamente Luis Alvarez che dedusse anche che la sostanza era radioattiva. Fu Willard F. Libby a scoprìre che il trizio poteva essere usato per la datazione radiometrica dell’acqua e del vino. Ma il suo impiego più importate è nella fusione atomica con il deuterio come sopra riportato.