המימן מצוי בטבע בשני איזוטופים יציבים, האחד הוא המימן הרגיל והמוכר שבו גרעין האטום מכיל רק פרוטון אחד והשני הוא מימן כבד- דאוטריום שבו גרעין האטום מכיל פרוטון אחד וניוטרון אחד. ישנו גם מימן שלישי – טריטיום שבו גרעין האטום מכיל פרוטון אחד ושני ניוטרונים. אטום זה איננו יציב ומתפרק במחצית חיים של 12 שנים ע"י פליטת חלקיק בטה והופך להיות איזוטופ יציב של הליום – הליום-3.

אחוז הדאוטריום בטבע הוא 0.015%, השאר הוא המימן הרגיל. ריכוז המים הכבדים בטבע הוא בערך 1 ל- 20 מיליון. העובדה שהמימן הרגיל נמצא בטבע בכמות גדולה בהרבה מהדאוטריום גורמת להחלפת אטומי דאוטריום באטומי מימן ואמנם אחוז המים החצי כבדים בהם יש אטום אחד מימן והשני דאוטריום
(HDO) הוא בערך 1 ל-3000 לעומת מים רגילים, כלומר הרבה יותר שכיח ממים כבדים.

לגבי השאלה השניה: בטבע מצויים 92 יסודות כאשר הכבד ביותר הוא האורניום. ישנם עוד כעשרים יסודות מלאכותיים שהם כבדים יותר מאורניום, שנוצרו באופן מלאכותי במעבדות בעזרת מאיצים או כורים אטומים. יסודות אלו אינם יציבים ומתפרקים תוך זמן קצר או ארוך. ניתן לשער שחלק מהיסודות האלו היו קיימים בכדור הארץ בשנים הראשונות לאחר יצירתו.

גם האורניום שהוא על גבול היציבות כלומר גרעין האטום שלו גדול וכבד מכדי שהכוחות הפועלים בו יוכלו להחזיק אותו שלם והוא מתפרק. ישנם עוד יסודות כבדים בטבע ,בסוף הטבלה המחזורית, שאינם יציבים ומתפרקים. כל היסודות שנוצרים מהתפרקות היסודות הכבדים שאינם יציבים הם קלים יותר מהיסודות שיצרו אותם, חלקם אינם יציבים וממשיכים להתפרק. לא נוצרים יסודות כבדים יותר מאורניום בטבע אלא בדרך מלאכותית כפי שציינתי.

בברכה,

גד שני.

פרופ' גד שני
הנדסה ביורפואית
אוניברסיטת בן גוריון