水素同位体の利用と特徴

普通水素（プロトミウム）の利用

プロトミウムは化学式 H で表され、さまざまな産業プロセスで重要な役割を果たします。

• 窒素と反応させてアンモニアを製造するハーバー・ボッシュ法や、
  一酸化炭素を還元してメタノールや他の有用化合物を合成する水素化反応に使用されます。
• 石炭の水素化により合成ガソリンを製造したり、
  不飽和脂肪酸や液体油脂を飽和させて固体脂肪（食品や石鹸の原料）に変える際の還元剤として利用されます。
• タングステンなどの高純度金属の製造における還元剤、
  酸素と水素の混合炎（酸素水素炎）による高温溶接、
  気球や飛行船の浮揚ガスとしても活用されます。

重水素（デューテリウム）の利用

デューテリウムは "重水素" とも呼ばれ、化学式 D または ^2H で示されます。

• 低エネルギーで核融合反応を起こすための核子（デュートロン）供給源として、核兵器（熱核兵器）や将来の核融合発電の研究に利用されています。
• 原子炉の減速材として重水（D₂O）を使用し、速中性子の速度を低下させて核分裂を安定させます。
• デューテリウム標識化合物は代謝や化学反応のトレーサーとして広く用いられ、
  例として、酪酸は体内で即座にエネルギー源として消費され、ステアリン酸は蓄積しやすいことが示されています。

トリチウムの利用

トリチウムは ^3H と表記される放射性水素同位体で、自然界ではほとんど存在せず、核反応で生成されます。

• 放射性トレーサーとして化学・医療・生物学の研究に利用され、微量でも高感度な測定が可能です。
• 核融合実験や将来の核融合発電における燃料として重要で、トリチウムから得られるトリトンは核変換反応に使用されます。
• トリチウム水化物（TH）は有機合成の放射性標識化合物の前駆体として利用されます。