В 1926 г. Гейзенберг на основе принципов квантовой механики объяснил существование в природе пара- и ортогелия. Гейзенберг и Хунд предсказали также существование двух модификаций водорода: представилась возможность объяснить чередующуюся интенсивность молекулярного спектра, открытого Меке. Различные ориентации ядерных спинов ( Спин от англ. «spin»- вращаться, — собственный механический момент количества движения, обусловленный квантовой теорией.) в сочетании с определенными значениями вращательных квантовых чисел отличают эти модификации.
Молекулы параводорода (Р) обладают антипараллельной ориентацией ядерных спинов и четными квантовыми числами вращения, молекула ортоводорода (О) — наоборот. Самопроизвольного превращения модификаций при воздействии радиации или столкновениях не происходит. Молекулы эти можно рассматривать как принадлежащие различным газам, отличающимся друг от друга рядом оптических и термических свойств.
При комнатной температуре водород состоит из одной части пара- и трех частей ортоводорода. Соответственно этому и другие изотопы водорода состоят из орто- и парасоставляющих.
Ортоводород с концентрацией выше 75% можно получить простой перегонкой, поскольку водород более летуч. Наиболее эффективна, однако, избирательная адсорбция алюминием. Так, при низких температурах водород (20 К) и тритий (5 К) находятся в пара- , а вот дейтерий (7 К) — уже в ортосостоянии. При таких температурах процесс уравновешивания двух состояний идет сутками.

Pages: 1 2