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태양수소핵융합 반응을 통해 빛과 열을 만들어낸다.

우주에서 가장 흔한 화학 원소

수소(한자: 水素, 영어: hydrogen, 원소기호 H)는 원자 번호 1번의 화학 원소로서, 지금까지 알려진 화학 원소 중 가장 간단한 형태를 하고 있다. 플라스마 상태에서는 보라색으로 빛난다. 

자연에서의 수소[]

지구상에 존재하는 “순수한” 형태의 수소는 주로 기체 상태로 존재한다. 하지만 지구상의 대부분의 수소는 (H2O) 분자의 한 부분을 구성하는데 사용되고 있다. 물은 한 개의 산소 원자에 2개의 수소 원자가 결합하고 있는 형태의 분자이다. 수소는 태양을 비롯한 여러 항성이 불타는데 필요한 연료로도 이용되고 있다. 수소는 전체 우주의 75%를 차지하고 있을 정도로 흔한 원소이다. 

순수한 수소는 일반적으로 두 개의 수소 원자가 서로 결합하고 있는 형태로 존재한다. 과학자들은 이를 이원자 분자(diatomic molecule)라고 한다. 수소는 반응성이 크기 때문에 다른 물질과 혼합하면 쉽게 반응한다. 순수한 수소 기체는 색깔이나 냄새가 없다. 하지만 순수한 수소는 지구대기에서는 대단히 드물게 존재하며, 대부분은 다른 원소에 결합하고 있는 형태로 존재한다. 

수소는 2종류의 동위원소를 갖는데, 이를 각각 중수소삼중수소라고 한다. 이들은 일반적인 수소보다 중성자의 숫자가 많기 때문에 원자 질량이 크다. 

다음은 수소에 관한 몇 가지 사실들이다.

  • 수소는 실온(20℃)에서 기체 상태이다.
  • 고체 상태에서는 금속과 같은 성질을 갖는다.
  • 우주에서 가장 가벼운 원소이다.
  • 우주에서 가장 흔한 기체 구성물이다.
  • 을 만나면 폭발한다.

수소의 이용[]

연료[]

원자는 양성자, 중성자전자로 이루어져 있다. 물리학적인 관점에서, 수소는 하나의 양성자와 전자를 가지며, 중성자의 경우 동위원소에 따라 그 수가 달라진다. 

핵융합은 아주 강력한 에너지를 만드는 원천이다. 두 개의 수소 원자는 핵융합 반응을 일으켜 하나의 헬륨 원자가 되면서 폭발적으로 빛과 열을 만든다. 태양같은 이 타오르는 것 또한 이러한 원리이다. 실제로 태양에서는 1초당 6억 톤의 수소가 핵융합을 일으키고 있다. 또, 이를 이용해서 만든 강력한 무기가 있는데, 이를 수소 폭탄이다. 

전력[]

수소는 물의 전기분해로 얻을 수 있고, 또 수소를 이용하여 전력을 만드는 과정에는 어떠한 환경오염물질도 발생하지 않는다. 따라서 수소 전지는 앞으로 자동차디젤 엔진 등을 대체할 신재생에너지원으로 각광받고 있다. 

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