The isotop hidrogen yang penting dalam bidang kimia. Isotop ini memiliki perbedaan besar di antara mereka, mereka memiliki perbedaan antara massa relatifnya, antara sifat fisiknya, dan juga, tetapi mungkin pada tingkat yang lebih rendah, dalam perilaku kimianya.
The hidrogen secara alami memiliki tiga isotop, yang dikenal sebagai protium atau juga dikenal sebagai hidrogen umum yang tidak mengandung neutron, dan memiliki banyak 99,985%; deuterium , yang memiliki neutron, dan kelimpahan 0,015%; dan tritium , radioaktif, dan dengan dua neutron, dengan kelimpahan 10 ^ -15%.
Isotop-isotop ini sangat istimewa sehingga mereka adalah satu-satunya kelompok isotop yang memiliki simbol khusus, dan ini adalah: H untuk protium, D untuk deuterium, dan T untuk isotop tritium. Ketika massa molar isotop meningkat, ada juga peningkatan yang cukup besar pada titik didihnya, serta energi ikatnya.
Ikatan yang terbentuk deuterium dan tritium dengan unsur-unsur lain jauh lebih kuat daripada ikatan hidrogen biasa, seperti misalnya, ketika elektrolisis air terjadi untuk menghasilkan gas hidrogen dan oksigen, ikatan yang terjadi adalah jenis kovalen, dari jenis OH, dan mereka lebih mudah putus daripada ikatan jenis OD. Karena itu, air yang dikenal sebagai sisa, memiliki proporsi “air berat” atau deuterium oksida yang meningkat . Misalnya, jika kita mengelektrolisis 30 liter air untuk mengurangi volumenya menjadi 1 ml, air yang tersisa, atau lebih tepatnya, cairan yang tersisa, pada dasarnya adalah deuterium oksida dengan kemurnian sekitar 99%. Air normal dan air berat (D2O) berbeda dalam semua sifat fisiknya, seperti lelehnya, karena deuterium oksida meleleh pada 3,8ºC, dan mendidih pada 101,4ºC, dengan densitas 10% lebih tinggi dari protium oksida berapa pun suhunya. Inilah sebabnya mengapa es batu yang dibentuk oleh air berat tenggelam ke dalam air (ringan) ketika suhunya 0ºC.
Deuterium oksida sering digunakan sebagai pelarut untuk mempelajari atom hidrogen dalam zat terlarut tanpa terpengaruh oleh pelarut berair.
Tritium, isotop radioaktif hidrogen, memiliki waktu paruh sekitar 12 tahun, jadi karena sangat singkat, diharapkan tritium telah habis dan tidak ada di alam. Sebaliknya, tritium terus terbentuk karena dampak sinar kosmik dengan atom di atmosfer. Jalur pembentukan tritium tersebut menyiratkan bahwa neutron bertabrakan dengan atom nitrogen lain, menghancurkan isotop tersebut, untuk memberikan isotop lain, kali ini Helium, Helium 3, yang tidak terlalu umum.
Tritium sangat diminati, seperti yang diterapkan dalam pengobatan, digunakan sebagai pelacak. Ketika meluruh secara radioaktif, isotop ini memancarkan serangkaian elektron yang dapat dilacak berkat penghitung, tanpa secara praktis menyebabkan kerusakan pada jaringan manusia.
Tritium juga dikonsumsi dalam jumlah besar oleh angkatan bersenjata negara-negara dengan bom hidrogen (yang sebenarnya adalah bom tritium). Untuk dapat mengekstraksi jejak tritium yang terdapat dalam air membutuhkan air dalam jumlah besar, sehingga ada rute yang lebih sederhana, yaitu rute sintetik yang melibatkan bombardir lithium 6 dalam reaktor nuklir dengan neutron.
Tritium, karena waktu paruhnya yang pendek , menimbulkan masalah bagi ilmu militer karena, dengan berlalunya waktu, kandungan lithium dalam hulu ledak nuklir akan semakin berkurang, bahkan menjadi lebih kecil dari massanya Faktor kritis ini diperlukan untuk fusi nuklir, itulah sebabnya hulu ledak ini harus diisi ulang dengan lithium secara teratur.