s區第1（1A）族元素　氫（Hydrogen）

H

1號元素　H氫

早在16世紀，科學家就注意到鐵放入稀硫酸中能產生一種可燃氣體。1766年凱文迪什（H.Cavendish，英）制出氫氣，并命名為“可燃空氣”。1787年拉瓦錫（A.L.Lavoisier，法）給“可燃空氣”命名為“hydrogen”（氫，意思是成水元素）。氫是宇宙中最豐富的元素，它的總質量占宇宙中普通物質（暗物質不計）質量總和的75％。地殼中氫的質量居第9位，約0.9％，主要存在于水中。現在工業上用的氫氣主要由甲烷制得。

氫的主要同位素及核性質：

①標記元素同位素的方法是在元素符號的左下角示出原子序數，左上角示出質量數（即原子核中質子數和中子數之和）。

特性和應用　氫在周期表中位于第一族，但它和第一族其他元素的性質不同，所以單獨列出。常溫下氫為無色、無臭、極易燃燒的雙原子分子組成的氣體。H和O結合形成水（H2O）。H和C（以及N、O等）元素結合形成龐大的有機物體系。氫最重要的化合物是水、氨和甲烷。氫是合成氨的主要原料。氫也是重要能源，它具有潔凈、高效的特點，氫的產生、輸運和儲存是氫能源的關鍵問題。目前，大多數氫動力車輛是通過氫燃料電池驅動的。

生物學作用　氫是組成人體的主要元素，約占人體質量的10％。組成人體的化學元素中，在質量上氫占第3位，數目上占首位。氫是人體中水，酸，堿及各種有機物如蛋白質、碳氫化合物、脂肪、維生素的組成部分。與氧、氮等電負性高的原子共價結合的氫原子進一步與另外相鄰的氧、氮之間形成的氫鍵維持蛋白質、DNA等分子的穩定構象，一旦氫鍵被破壞，其功能就完全喪失了。

核反應和核能　氫核聚變是星球輻射能的源泉。重水（D2O）是核工業的重要原料。氘和氚發生熱核聚變，可以釋放巨大的能量。相應的核反應如下。

氚的產生：

氘和氚的熱核聚變（>100MK，等離子體）：

ΔH=-1698MJ/mol

產生的中子再去轟擊6Li，引導進一步的反應，放出更多的能量。核聚變反應的環境風險比235U核裂變小。太陽正是基于上述聚變過程而發熱發光，它每秒消耗6億噸H，轉化為5.95億噸He，虧損的400萬噸質量，按照愛因斯坦質能聯系方程E=mc2轉變成輻射能。其中照射到地球上的光能約相當于1.5876kg的質量虧損。氫彈是一種威力強大的核武器，其巨大的能量也源于上述熱核聚變反應。