Lihat sumber Isotop hidrogen

{{Kotak info isotop hidrogen}}
[[File:Hydrogen Deuterium Tritium Nuclei Schmatic-en.svg|thumb|360px|right|Tiga isotop hidrogen yang paling stabil: [[Atom hidrogen|protium]] (''[[Nomor massa|A]]'' = 1), [[deuterium]] (''A'' = 2), dan [[tritium]] (''A'' = 3).]]

'''[[Hidrogen]]''' ('''<sub>1</sub>H''') memiliki tiga [[isotop]] alami, kadang-kadang dilambangkan dengan <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H, dan <sup>3</sup>H. <sup>1</sup>H dan <sup>2</sup>H adalah [[isotop stabil]], sedangkan <sup>3</sup>H adalah [[Radionuklida|radioisotop]] dengan [[waktu paruh]] {{val|12.32|(2)}} tahun.<ref name=NUBASE2020>{{Cite journal|last1=Kondev|first1=F. G.|last2=Wang|first2=M.|last3=Huang|first3=W. J.|last4=Naimi|first4=S.|last5=Audi|first5=G.|date=March 2021|title=The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties \ast|url=https://doi.org/10.1088/1674-1137/abddae|journal=Chinese Physics C|language=en|volume=45|issue=3|pages=030001|doi=10.1088/1674-1137/abddae|s2cid=233794940 |issn=1674-1137}}</ref>{{refn|group=nb|name=NUBASE2020 tropical year|Perhatikan bahwa NUBASE2020 menggunakan [[tahun tropis]] untuk mengkonversi antara tahun dan satuan waktu lainnya, bukan [[Kalender Gregorius|tahun Gregorian]]. Hubungan antara tahun dan satuan waktu lainnya dalam NUBASE2020 adalah sebagai berikut: {{nowrap|1=1 tahun = 365,2422 hari = 31.556.926 detik}} }} Isotop yang lebih berat juga ada, semuanya sintetis dan memiliki waktu paruh kurang dari satu [[Zepto-|zeptodetik]] (10<sup>−21</sup>&nbsp;detik).<ref>{{cite journal
 |author=Y. B. Gurov|year=2004
 |title=Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei
 |journal=Physics of Atomic Nuclei
 |volume=68 |issue=3 |pages=491–497
 |bibcode = 2005PAN....68..491G
 |doi=10.1134/1.1891200
 |s2cid=122902571
 |display-authors=etal}}</ref><ref name="Korsheninnikov">
{{cite journal
 |author=A. A. Korsheninnikov|year=2003
 |title=Experimental Evidence for the Existence of <sup>7</sup>H and for a Specific Structure of <sup>8</sup>He
 |journal=[[Physical Review Letters]]
 |volume=90 |issue=8 |pages=082501
 |bibcode=2003PhRvL..90h2501K
 |doi=10.1103/PhysRevLett.90.082501
 |display-authors=etal |pmid=12633420}}</ref>
Dari mereka semua, <sup>5</sup>H adalah yang paling tidak stabil, sedangkan <sup>7</sup>H adalah yang paling stabil.

Hidrogen adalah satu-satunya [[Unsur kimia|unsur]] yang isotopnya memiliki nama berbeda yang tetap umum digunakan saat ini: isotop <sup>2</sup>H (atau hidrogen-2) bernama [[deuterium]]<ref>{{GoldBookRef|file=D01648|title=deuterium}}</ref> dan <sup>3</sup>H (atau hidrogen-3) bernama [[tritium]].<ref>{{GoldBookRef|file=T06513|title=tritium}}</ref> Lambang D dan T terkadang digunakan untuk deuterium dan tritium. [[Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional|IUPAC]] menerima lambang D dan T, tetapi merekomendasikan penggunaan lambang isotop standar (<sup>2</sup>H dan <sup>3</sup>H) sebagai gantinya untuk menghindari kebingungan dalam pengurutan abjad [[rumus kimia]].<ref>{{RedBook2005|page=48}}</ref> Isotop <sup>1</sup>H, yang tidak memiliki [[neutron]], kadang-kadang disebut [[Atom hidrogen|protium]].<ref>{{GoldBookRef|file=P04903|title=protium}}</ref> (Selama studi awal tentang radioaktivitas, beberapa isotop radioaktif berat lainnya diberi [[Lambang unsur#Lambang untuk isotop bernama|nama]], tetapi nama seperti itu jarang digunakan saat ini.)

==Daftar isotop==
{{Isotopes table
|symbol=H
|refs=NUBASE2020, AME2020 II
|notes=mass#, unc(), var[], spin#, spin(), daughter-st, n, note
}}
|-
| [[Atom hidrogen|{{SimpleNuclide|H|1}}]]
| 1
| 0
| {{val|1.007825031898|(14)}}
| colspan=3 align=center|'''Stabil'''<ref group="n">Kecuali jika [[peluruhan proton]] dapat terjadi.</ref><ref group="n">Ia adalah satu dari dua nuklida stabil dengan lebih banyak [[proton]] daripada [[neutron]]. Yang lain adalah '''[[Helium-3|<sup>3</sup>He]]'''.</ref>
| 1/2+
| colspan="2" style="text-align:center" | [{{val|0.99972}}, {{val|0.99999}}]<ref name="Atomic Weight of Hydrogen">{{Cite web|title=Atomic Weight of Hydrogen|url=https://ciaaw.org/hydrogen.htm|url-status=live|access-date=1 Juli 2022|website=CIAAW}}</ref>
| Protium
|-
| [[Deuterium|{{SimpleNuclide|H|2}}]] (D)<ref group="n">Diproduksi selama [[nukleosintesis Ledakan Dahsyat]].</ref><ref group="n">Salah satu dari sedikit [[Inti atom genap dan ganjil#Proton ganjil, neutron ganjil|inti ganjil-ganjil]] yang stabil</ref>
| 1
| 1
| {{val|2.014101777844|(15)}}
| colspan=3 align=center |'''Stabil'''
| 1+
| colspan="2" style="text-align:center" | [{{val|0.00001}}, {{val|0.00028}}]<ref name="Atomic Weight of Hydrogen" />
| Deuterium
|-
| [[Tritium|{{SimpleNuclide|H|3}}]] (T)<ref group="n">Diproduksi selama nukleosintesis Ledakan Dahsyat, tetapi bukan [[Nuklida primordial|primordial]], karena semua atom tersebut telah meluruh menjadi '''<sup>3</sup>He'''.</ref>
| 1
| 2
| {{val|3.016049281320|(81)}}
| {{val|12.32|(2)}} thn
| [[Peluruhan beta|β<sup>−</sup>]]
| '''{{SimpleNuclide|Helium|3}}'''
| 1/2+
| Renik<ref group="n">[[Nuklida kosmogenik|Kosmogenik]]</ref>
|
| Tritium

|-
| {{SimpleNuclide|H|4}}
| 1
| 3
| {{val|4.02643|(11)}}
| {{val|139|(10)}} [[Yocto-|y]]dtk
| [[Emisi neutron|n]]
| {{SimpleNuclide|H|3}}
| 2−
|
|
|-
| {{SimpleNuclide|H|5}}
| 1
| 4
| {{val|5.03531|(10)}}
| {{val|86|(6)}} ydtk
| 2n
| {{SimpleNuclide|H|3}}
| (1/2+)
|
|
|-
| rowspan=2|{{SimpleNuclide|H|6}}
| rowspan=2|1
| rowspan=2|5
| rowspan=2|{{val|6.04496|(27)}}
| rowspan=2|{{val|294|(67)}} ydtk
| n ?<ref group="n" name="decay mode 1">Mode peluruhan yang ditunjukkan secara energetik diperbolehkan, tetapi belum diamati secara eksperimental terjadi dalam nuklida ini.</ref>
| {{SimpleNuclide|H|5}} ?
| rowspan=2|2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| 3n ?<ref group="n" name="decay mode 1" />
| {{SimpleNuclide|H|3}} ?
|-
| {{SimpleNuclide|H|7}}
| 1
| 6
| {{val|7.052750|(108)}}#
| {{val|652|(558)}} ydtk
| 2n ?<ref group="n" name="decay mode 1" />
| {{SimpleNuclide|H|5}} ?
| 1/2+#
| 
| 
{{Isotopes table/footer}}

==Hidrogen-1 (Protium)==
{{Utama|Atom hidrogen}}
[[File:Hydrogen.svg|thumb|right|Protium, isotop hidrogen yang paling umum, terdiri dari satu [[proton]] dan satu [[elektron]]. Ia terlihat unik di antara semua [[isotop stabil]] lainnya karena ia tidak memiliki satu pun [[neutron]]. (lihat [[Isotop helium#Helium-2 (diproton)|diproton]] untuk pembahasan mengapa yang lain tidak ada)]]
'''<sup>1</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|1.007825031898|(14)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) adalah [[isotop]] hidrogen yang paling umum dengan kelimpahan lebih dari 99,98%. Karena [[Inti atom|inti]] isotop ini hanya terdiri dari satu proton, maka ia diberi nama formal '''protium'''.

Proton tidak pernah teramati meluruh, dan oleh karena itu hidrogen-1 dianggap sebagai isotop stabil. Beberapa [[Teori Penyatuan Agung]] yang diusulkan pada 1970-an memprediksi bahwa [[peluruhan proton]] dapat terjadi dengan waktu paruh antara {{val|e=28}} dan {{val|e=36}} tahun.<ref>"Grand Unified Theories and Proton Decay", Ed Kearns, Universitas Boston, 2009, halaman&nbsp;15. http://physics.bu.edu/NEPPSR/TALKS-2009/Kearns_GUTs_ProtonDecay.pdf</ref> Jika prediksi ini terbukti benar, maka hidrogen-1 (dan semua inti yang sekarang diyakini stabil) hanya [[Isotop stabil#Peluruhan yang masih belum teramati|stabil secara pengamatan]]. Sampai saat ini, beberapa percobaan telah menunjukkan bahwa masa hidup rata-rata minimum proton adalah lebih dari {{val|3.6|e=29}} tahun.<ref>{{Cite journal|last1=The SNO+ Collaboration|last2=Anderson|first2=M.|last3=Andringa|first3=S.|last4=Arushanova|first4=E.|last5=Asahi|first5=S.|last6=Askins|first6=M.|last7=Auty|first7=D. J.|last8=Back|first8=A. R.|last9=Barnard|first9=Z.|last10=Barros|first10=N.|last11=Bartlett|first11=D.|date=20 Februari 2019|title=Search for invisible modes of nucleon decay in water with the SNO+ detector|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.99.032008|journal=Physical Review D|volume=99|issue=3|pages=032008|doi=10.1103/PhysRevD.99.032008|s2cid=96457175 }}</ref>

==Hidrogen-2 (Deuterium)==
{{Utama|Deuterium}}
[[File:H-2 atom.png|250px|thumbnail|left|Sebuah atom deuterium mengandung satu proton, satu neutron, dan satu [[elektron]].]]
'''<sup>2</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|2.014101777844|(15)}} [[Dalton (satuan)|Da]]), adalah [[isotop]] hidrogen [[Isotop stabil|stabil]] lainnya, dikenal sebagai ''[[deuterium]]'' dan mengandung satu [[proton]] dan satu [[neutron]] dalam [[Inti atom|inti]]nya. Inti deuterium disebut deuteron. Deuterium terdiri dari 0,0026-0,0184% (berdasarkan populasi, bukan massa) sampel hidrogen di [[Bumi]], dengan jumlah yang lebih rendah cenderung ditemukan dalam sampel gas hidrogen dan pengayaan yang lebih tinggi (0,015% atau 150 [[Ppm dan ppb|ppm]]) khas air laut. Deuterium di Bumi telah diperkaya sehubungan dengan konsentrasi awalnya di [[Ledakan Dahsyat]] dan [[Tata Surya#Tata Surya bagian luar|Tata Surya bagian luar]] (sekitar 27 ppm, menurut fraksi atom) dan konsentrasinya di bagian [[Bima Sakti|galaksi Bima Sakti]] yang lebih tua (sekitar 23 ppm). Agaknya perbedaan konsentrasi deuterium di [[Tata Surya#Tata Surya bagian dalam|Tata Surya bagian dalam]] adalah karena volatilitas yang lebih rendah dari gas dan senyawa deuterium, memperkaya fraksi deuterium di komet dan planet yang terpapar panas signifikan dari Matahari selama miliaran tahun evolusi [[Tata Surya]].

Deuterium tidak [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]], dan tidak mewakili bahaya toksisitas yang signifikan. Air yang diperkaya dengan molekul yang mengandung deuterium dan bukan protium disebut [[air berat]]. Deuterium dan senyawanya digunakan sebagai label non-radioaktif dalam eksperimen kimia dan pelarut untuk [[spektroskopi resonansi magnetik nuklir]] <sup>1</sup>H. Air berat digunakan sebagai [[moderator neutron]] dan pendingin untuk reaktor nuklir. Deuterium juga merupakan bahan bakar potensial untuk [[fusi nuklir]] komersial.

==Hidrogen-3 (Tritium)==
{{Utama|Tritium}}
[[File:H-3 atom.png|250px|thumbnail|right|Sebuah atom tritium mengandung satu proton, dua neutron, dan satu [[elektron]].]]
'''<sup>3</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|3.016049281320|(81)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) dikenal sebagai ''[[tritium]]'' dan mengandung satu [[proton]] dan dua [[neutron]] dalam [[Inti atom|inti]]nya. Ia [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]], meluruh menjadi [[helium-3]] melalui [[Peluruhan beta|peluruhan β−]] dengan [[waktu paruh]] {{val|12.32|(2)}} tahun.{{refn|group=nb|name=NUBASE2020 tropical year}}<ref name=NUBASE2020/> Jumlah renik tritium terjadi secara alami karena interaksi sinar kosmik dengan gas atmosfer. Tritium juga telah dilepaskan selama [[Uji coba nuklir|uji coba senjata nuklir]]. Ia digunakan dalam senjata fusi termonuklir, sebagai pelacak dalam [[geokimia isotop]], dan dikhususkan dalam perangkat [[Radioluminesensi tritium|penerangan bertenaga sendiri]].

Metode yang paling umum untuk memproduksi tritium adalah dengan membombardir isotop alami [[litium]], [[Isotop litium#Litium-6|litium-6]], dengan neutron dalam [[reaktor nuklir]].

Tritium pernah digunakan secara rutin dalam eksperimen pelabelan kimia dan biologi sebagai [[pelacak radioaktif]]. Hal ini sudah menjadi kurang umum, tetapi masih terjadi.<ref name="BNT">{{cite web |author1=Pfizer Japan |url=https://www.pmda.go.jp/drugs/2021/P20210212001/672212000_30300AMX00231_I100_1.pdf#page=16 |website=Pharmaceuticals and Medical Devices Agency (Japan) |access-date=1 Juli 2022 |pages=Second set, 6–7 |quote=LNP-mRNA berlabel [<sup>3</sup>H] |url-status=live |title=Salinan arsip |archive-date=2022-03-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220324171847/https://www.pmda.go.jp/drugs/2021/P20210212001/672212000_30300AMX00231_I100_1.pdf#page=16 |dead-url=yes }}</ref> [[Fusi nuklir]] D-T menggunakan tritium sebagai reaktan utamanya, bersama dengan [[deuterium]], membebaskan energi melalui hilangnya massa ketika kedua inti mereka bertabrakan dan melebur pada suhu tinggi.

==Hidrogen-4==
'''<sup>4</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|4.02643|(11)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) mengandung satu [[proton]] dan tiga [[neutron]] dalam [[Inti atom|inti]]nya. Ia adalah isotop hidrogen yang sangat [[Radionuklida|tidak stabil]]. Ia telah disintesis di laboratorium dengan membombardir [[tritium]] dengan inti [[deuterium]] yang bergerak cepat.<ref name="Ter-Akopian">
{{cite journal
 |author=G. M. Ter-Akopian|year=2002
 |title=Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t+t and t+d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam
 |journal=AIP Conference Proceedings
 |volume=610 |pages=920–924
 |doi=10.1063/1.1470062
 |bibcode=2002AIPC..610..920T
 |display-authors=etal}}</ref> Dalam percobaan ini, inti tritium menangkap neutron dari inti deuterium yang bergerak cepat. Kehadiran hidrogen-4 disimpulkan dengan mendeteksi proton yang dipancarkan. Ia meluruh melalui [[emisi neutron]] menjadi hidrogen-3 (tritium) dengan [[waktu paruh]] {{val|139|(10)}} [[Yocto-|yokto]]detik (atau {{val|1.39e-22|(10)}} detik).

Dalam novel satir tahun 1955 ''[[The Mouse That Roared]]'', nama ''quadium'' diberikan kepada isotop hidrogen-4 yang mengisi ''bom-Q'' yang direbut oleh [[Grand Fenwick|Kadipaten Grand Fenwick]] dari Amerika Serikat.

==Hidrogen-5==
'''<sup>5</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|5.03531|(10)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) adalah isotop hidrogen yang sangat [[Radionuklida|tidak stabil]]. [[Inti atom|Inti]]nya terdiri dari satu [[proton]] dan empat [[neutron]]. Ia telah disintesis di laboratorium dengan membombardir [[tritium]] dengan inti tritium yang bergerak cepat.<ref name="Ter-Akopian" /><ref>
{{cite journal
 | author = A. A. Korsheninnikov| year = 2001
 | title = Superheavy Hydrogen <sup>5</sup>H
 | journal = [[Physical Review Letters]]
 | volume = 87 | issue =  9| pages = 92501
 | bibcode=2001PhRvL..87i2501K
 | doi = 10.1103/PhysRevLett.87.092501
 | pmid=11531562
 |display-authors=etal}}</ref> Dalam percobaan ini, satu inti tritium menangkap dua neutron dari tritium yang lain, menjadi sebuah inti dengan satu proton dan empat neutron. Proton yang tersisa dapat dideteksi, dan keberadaan hidrogen-5 disimpulkan. Ia meluruh melalui [[emisi neutron]] ganda menjadi hidrogen-3 (tritium) dan memiliki [[waktu paruh]] {{val|86|(6)}} [[Yocto-|yokto]]detik ({{val|8.6e-23|(6)}} detik) - waktu paruh terpendek dari semua nuklida yang diketahui.<ref name=NUBASE2020/>

==Hidrogen-6==
'''<sup>6</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|6.04496|(27)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) meluruh baik melalui [[emisi neutron]] tiga kali lipat menjadi [[Tritium|hidrogen-3]] (tritium) atau emisi neutron empat kali lipat menjadi [[Deuterium|hidrogen-2]] (deuterium) dan memiliki waktu paruh {{val|294|(67)}} [[Yocto-|yokto]]detik ({{val|2.94e-22|(67)}} detik).

==Hidrogen-7==
'''<sup>7</sup>H''' ([[massa atom]] {{val|7.05275|(108)}} [[Dalton (satuan)|Da]]) terdiri dari satu [[proton]] dan enam [[neutron]]. Ia pertama kali disintesis pada tahun 2003 oleh sekelompok ilmuwan Rusia, Jepang dan Prancis di [[Pabrik Sinar Isotop Radioaktif]] [[Riken|RIKEN]] dengan membombardir [[hidrogen]] dengan atom [[Isotop helium#Isotop helium yang lebih berat|helium-8]]. Dalam reaksi yang dihasilkan, keenam neutron helium-8 disumbangkan kepada inti hidrogen. Dua proton yang tersisa dideteksi oleh "teleskop RIKEN", perangkat yang terdiri dari beberapa lapisan sensor, diposisikan di belakang target siklotron Sinar IR (''RI Beam cyclotron'').<ref name="Korsheninnikov" /> Hydrogen-7 memiliki [[waktu paruh]] {{val|652|(558)}} [[Yocto-|yoktodetik]] ({{val|6.52}}(5,58){{e|-22}} detik).<ref name=NUBASE2020/>

==Rantai peluruhan==
Mayoritas isotop hidrogen berat meluruh langsung menjadi <sup>3</sup>H, yang kemudian meluruh menjadi isotop [[Helium-3|<sup>3</sup>He]] yang stabil. Namun, <sup>6</sup>H kadang-kadang diamati meluruh secara langsung menjadi <sup>2</sup>H yang stabil.

:<math chem>\begin{array}{rcl}\\
\ce{^3_1H} &\ce{->[12,32\ \ce{thn}]} &\ce{{^3_2He} + e^-} \\
\ce{^4_1H} &\ce{->[139\ \ce{ydtk}]} &\ce{{^3_1H} + {^1_0n}} \\
\ce{^5_1H} &\ce{->[86\ \ce{ydtk}]} &\ce{{^3_1H} + {2^1_0n}} \\
\ce{^6_1H} &\ce{->[294\ \ce{ydtk}]} &\ce{{^3_1H} + {3^1_0n}} \\
\ce{^6_1H} &\ce{->[294\ \ce{ydtk}]} &\ce{{^2_1H} + {4^1_0n}} \\
\ce{^7_1H} &\ce{->[652\ \ce{ydtk}]} &\ce{{^3_1H} + {4^1_0n}} \\{}
\end{array}</math>

Waktu peluruhan mereka dinyatakan dalam [[Yocto-|yokto]]detik ({{val|e=-24}} detik) untuk semua isotop tersebut kecuali <sup>3</sup>H, yang dinyatakan dalam tahun.

==Lihat pula==
* [[Biogeokimia isotop hidrogen]]
* [[Atom eksotis#Helium muonik (Hidrogen-4,1)|Hidrogen-4,1 (Helium muonik)]]
* [[Muonium]] – berperilaku seperti isotop ringan eksotis hidrogen
* {{Commons-inline|Isotopes of hydrogen}}

==Catatan==
{{reflist|group=nb}}

==Referensi==
{{Reflist}}

==Bacaan lebih lanjut==
*{{cite web
 |first=B. |last=Dumé
 |date=7 Maret 2003
 |title=Hydrogen-7 makes its debut
 |url=http://physicsworld.com/cws/article/news/2003/mar/07/hydrogen-7-makes-its-debut
 |work=Physics World
 |url-access=registration 
}}

{{Indeks isotop}}

[[Kategori:Isotop hidrogen]]
[[Kategori:Hidrogen]]
[[Kategori:Daftar isotop menurut unsur|Hidrogen]]