Drie isotopen

• Protium (¹H): meest voorkomend (99,98%), geen neutronen.
• Deuterium (²H, D): 0,02%, 1 neutrino → 'zware waterstof'.
• Tritium (³H, T): radioactief, halfwaardetijd 12,3 jaar, in kernreacties gevormd.

Grote massa-verschillen → verschillende fysische eigenschappen en toepassingen.

Toepassingen protium (gewone waterstof)

• Hydrogenering: N₂ → NH₃ (ammoniak), CO → methanol, steenkool → synthetische benzine, onverzadigde vetten → verharde vetten (margarine, zeep).
• Reductiemiddel: wolfraamzuivering.
• Knalgas (2H₂+O₂): hoge temperatuur voor lassen.
• Hefgas: ballonnen, luchtvaartuigen (vroeger).

Toepassingen deuterium (zware waterstof)

• Bron van deuteronen voor kerntransformaties (lage energie).
• Waterstofbom: essentieel component.
• Deuteriumverbindingen: tracers in chemie/metabolisme (bijv. boterzuur vs stearinezuur metabolisme).
• Moderator in kernreactoren: vertraagt snelle neutronen.

Toepassingen tritium

• Radioactieve tracer in chemie, geneeskunde, biologie.
• Kernfusie: brandstof (D-T reactie).
• Bron van tritonen voor kerntransformaties.
• Tritiumhydride (TH): basis voor gelabelde organische verbindingen.