
自然界中的氢以三种同位素的形式存在:氘(1H)、氘(2H)和氚(3H)。主要类型:在自然界中,氢以1H (h)、2H(氘,d)和3H(氚,t)同位素形式存在,相对丰度分别约为99.9844%、约0.0156%和小于0.001%,其中氚具有放射性,半衰期为12.46年。
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天然物质的氢同位素组成以D/H比确定的(D)表示,以标准平均海水(SMOW)为标准。在地球科学中,氢同位素通常与氧同位素或碳同位素结合起来研究大气降水的成岩成矿作用以及石油和天然气的成因。它可用于热核反应和标记化合物。
原油的(D)值一般在-80~-160之间,天然气在-105~-270之间,低于石油。石油和天然气中H的含量分别比普通水高60%和79.39%。由于油气与水之间的氢同位素交换,2H与油气聚集有关的水含量增加。
氘可以通过液体蒸馏、水电解或重水分解大规模生产。通过液态氖吸收生产氘的成本可以与液态氢蒸馏的成本相比。吸附和色谱分离是小规模生产氘的好方法。热扩散塔自然对流电泳设备简单,能耗低,有望与硫化氢双温交换工艺(GS工艺)竞争。氢同位素的激光分离是一种很有前途的方法。采用氟化氘-水激光分离系统,比GS工艺节省投资80% ~ 90%,运行费用节省5/6,接近工业化生产水平。








