水素の特性は何ですか？
水素の特性には、地球上の自然状態には、非常に可燃性の無色の無臭のガスが含まれています。それは自然に存在することが知られている最も軽い要素であり、星、惑星、その他の恒星のオブジェクトの宇宙のすべての質量の平均75％を占有します。水素は地球上のすべての生命にも不可欠であり、生物の14％を重量で構成します。酸素と結合して水と炭素を作成して生物構造とほとんどの有機分子が構築される塩基である分子を作成します。水素の同位体も同様に存在します。すべての天然水素の99.985％を処理し、原子核にプロトンと中性子の両方を有する別の0.015％近くの重水素を占めているため、原子核の2倍の質量が得られます。トリチウムはTですHird型の水素は、本質的に非常にまれですが、人為的に生産できます。それは不安定であり、12。32年の半減期で放射性崩壊を示します。 1つのプロトンの原子核に2つの中性子があり、収量を高めるために水素爆弾兵器、および核核分裂エネルギー生産、および核融合研究で生成および使用されています。
軌道に1つの電子のみを持つ水素の化学的特性は、他の多くの要素と結合を形成する非常に反応性のある要素に導きます。大気中の自然状態では、酸素と同じように別の水素の原子に結合し、H 2 を形成します。 h 2 分子は、核のスピンに応じて独自のものであり、H 2 の分子で、同じ方向の両方の核が矯正水素と呼ばれ、反対側のスピンがパラヒドロとして知られるスピンを持つものでもあります。gen。矯正水素は、通常の大気圧と温度でのH 2 の最も一般的な形態ですが、ロケット燃料などの液体に冷却すると、矯正水素が麻痺するように変化します。
水素の物理的特性と、地球の海洋とその広範な豊富さは、それを実質的に無限の燃料供給としての重要な研究分野にします。ガソリン、天然ガス、エタノールなどのすべての形態の化石ベースの燃料とアルコールは、水素、炭素、時には酸素が結合される炭化水素鎖で構成されています。純粋な水素をきれいな燃焼で豊富な燃料源自体として分離することは簡単に行われますが、化学結合から解放され、それを冷却するためにそれを冷却するために必要な力は、純粋な水素自体が生成できるよりも多くのエネルギーを必要とします。このため、水素の特性は、その最も一般的な用途が他の元素との化学結合で見られる場所であることを意味します。
研究intO融合エネルギー生産は、水素化合物重水素とトリチウムの化学的性質にも依存しています。全星が使用する水素の特性は、水素の原子を強い圧力下で一緒に融合させ、ヘリウムとエネルギーを光と熱の形で放出します。米国、ヨーロッパ、日本の強力な磁場、慣性閉じ込めレーザー、または電気パルスを使用して、研究施設で同様の圧力が生成されています。
水素原子の融合が起こると、プロセスからの過剰なエネルギーの20％を運ぶヘリウム原子が作成され、エネルギーの80％が自由中性子によって運ばれます。この中性子のエネルギーまたは熱は、液体によって吸収され、蒸気を作り、タービンに電力を供給して電気を生成します。しかし、このプロセスは2011年の時点でまだ実験的なままです。これは、水素原子を継続的に融合させ、R融合で生成された温度に耐えることができる機械を作るために維持する必要がある途方もない圧力によるものです。各212,000,000°華氏（摂氏100,000,000°）。