氢同位素主要有以下3种用途：淤作为热核反应的原料。这是氢同位素最重要的用途。氢的同位素氘和氚是轻热核聚变的材料，在一定的条件下，氘和氚发生核聚合反应即核聚变，生成氦和中子，并发出大量的热。于利用氢同位素测定地质的历史。随着稳定同位素研究的进展，利用氧、氢同位素测定曾经土地的温度已成为沉积环境地球化学研究的前沿课题。从20世纪60年代开始，美国及西欧国家的冰川学家就在南极大陆和格陵兰岛的内陆冰盖上钻取冰芯，通过分析不同年龄冰芯里的氢同位素、氧同位素、痕量气体、二氧化碳、大气尘以及宇宙尘等，来确定当时(百年尺度)全球平均气温、大气成分、大气同位素组成、降水量等诸项气候环境要素。盂用同位素作为示踪剂。氘和氚可以作为“示踪剂”研究化学过程和生物化学过程的微观机理。因为氘原子和氚原子都保留普通氢的全部化学性质，而氘、氚与氢的质量不同，氚与氢的放射性不同，这样就可以深入研究分子的来龙去脉。例如利用氢同位素记录污水的历史，可以控制污水排放。利用最新的“氢稳定同位素质谱技术”，开发出对环境中有机污染物的“分子水平氢稳定同位素指纹分析法”，可以追踪污染源。
氢的分布
在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态的氢。在地壳里，如果按重量计算，氢只占总重量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——水中含11%的氢；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的一千万分之五。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。
据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占81.75%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。
根据地球物理学家的意见，地球分为地表、地幔和地核。氢在地壳中大约为第十丰富的元素。地球中的氢主要是以化合物形式存在，其中水中最多。氢占水质量的1/9。海洋的总体积约为13.7亿立方千米，若把其中的氢提炼出来，约有1.4伊10摇賸赠吨，所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。
在地球的对流层大气中(离地面12~15千米)，几乎没有氢；在地球大气内层80~500千米，氢占50%；在地球大气外层，500千米以上，氢占70%。
太阳光球中氢的丰度为2.5伊1010(以硅的丰度为106计)，是硅的25000倍(Kuroda，1983年)，是太阳光球中最丰富的元素。据计算，氢占太阳及其行星原子总量的92%，占原子质量的74%(卡梅伦，1968年)。甲烷存在于巨大行星的大气圈中，其数量大大超过了氢。此外，在木星和土星的大气圈中还发现少量氢。巨大的行星是由冰层围绕着的核心组成，有些是由高度压缩的氢组成。
两个最轻的元素——氢及氦是宇宙中最丰富的元素。
组成人体的元素有81种，其中O，C，H，N，Ca，P，K，S，Na，Cl，Mg共11种，占人体质量的99.95%以上，其余组成人体的元素还有70种，为微量元素。氧、碳、氢、氮、钙、磷分别占人体质量的61%、23%、10%、2.6%、1.4%和1.1%。可见，氢在人体内是占第3位的元素，排在氧、碳之后，也是组成一切有机物的主要成分之一。
怎样制取氢能
氢作为一种高效能源，已经获得了极大的应用。许多实验数据表明，在21世纪氢很可能成为最重要的二次能源。既然氢能有如此多的好处，那为什么直到现在还没被广泛利用呢？
其实要实现氢能的大规模的商业应用还需解决两个关键问题：第一，经济实惠的制氢技术。因为氢是一种二次能源，制取它不但需要消耗大量的能量，而且目前效率又很低，因此寻求大规模经济实惠的制氢技术是世界各国科学家的共同心愿。第二，安全可靠的储氢和运输氢的方法。由于氢很容易汽化、着火、爆炸，因此妥善解决氢能的储存和运输问题也成为开发氢能的关键。
氢，虽然是自然界中最丰富的元素之一，但是地面上却很少有天然的氢。
制氢的途径通常有：从丰富的水中分解氢，从大量的碳氢化合物中提取氢，从广泛的生物资源中制取氢，或利用微生物生产氢等。虽然目前已经掌握了各种制氢技术，但把它作为能源使用，特别是普通的民用燃料，我们选择制氢技术的标准就要首先产氢量大同时价格低廉。就长远考虑，水是氢的主要来源，以水裂解制氢应是现在高技术的主攻方向。到目前为止，热解法、电解法和光解法都是从水中制取氢的主要方法。
热解法制氢
把水加热到3000益以上的是热解法制氢。这时，部分水蒸气可以热解为氢和氧，但是高温和高压仍是技术上存在的困难。虽然利用太阳能聚焦或核反应的热能有可能解决。但对于利用核裂变的热能分解水制氢，至今仍未实现。不过人们还是更希望今后通过核聚变产生的热能来制氢。
电解法制氢
电解水制氢是人类使用的最早的制氢方法，目前仍然是专业化制氢的重要方法之一。改进后的电解槽虽然已把电耗降低了不少，但还是工业生产中的“电老虎”。若用燃烧石油、煤炭来发电(火力发电)，再用电来制取氢，显然，用这样得来的氢代替煤和石油是不值得的。其成本是石油的3倍，而且燃烧煤和石油又造成了环境污染。因此，现在氢燃料只用在专门的用途上，如推进太空火箭或在航天器中维持燃料电池。
光解法制氢
国际上在20世纪80年代末，出现了光解海水制氢的方法。由于激光诱导制膜技术有了很大的进步，制成了新型的金属、半导体、金属氧化物光电化学膜，用此膜作为海水电解的隔膜，就能使海水分离制得氢和氧。这种方法耗电少，转换率已达到10%，引起各国科学家的关注。
工业制氢的方法，目前主要是以天然气、石油和煤为原料，在高温下使之与水蒸气反应，从而制得氢。
在工艺上这些制氢的方法都比较成熟，但是以化石燃料和电力来制取氢能，在经济和资源利用上都不合算，而且对环境造成了严重的污染。为此，目前用化石燃料制氢的目的不是把氢作为能源，而是把它作为化工原料，用于维持电子、”金、炼油、化工等方面的需要。
使用硫酸氢制氢的方法目前在国外已经被成功使用，它不失为一种制氢的好方法。在石油炼制、煤和天然气脱硫的过程中都会有硫化氢产出，自然界也有硫化氢矿藏，或在开采地热时也会产生硫化氢。气相分解法(干法)和溶液分解法(湿法)是硫化氢制氢的主要方法。虽然这种工艺需要一定的高温(600益)和适当的催化剂，但是用这种方法制氢却能化害为利，既能制得氢气又能清除污染。中国目前研制成功的“烟气中氧化硫制氨技术”与硫化氢制氢有相似之处。它利用烟气脱硫的产物稀硫酸与废金属经液相氧化反应后制取氢气，此种方法为污染源(烟气)资源化的新途径。
氢是如何被发现的
谈到氢，我们不禁会问，氢是怎么来的？又是谁发现了氢呢？
氢的存在，早在16世纪就有人注意到了，但因当时人们把接触到的各种气体都笼统地称作“空气”，因此，氢气并没有引起人们足够的重视。而到18世纪末，已经有很多人做过制取氢气的实验。因此，事实上我们很难说究竟是谁发现了氢，即使公认对氢的发现和研究有过很大贡献的化学家卡文迪许本人，也认为氢的发现不只是他一人的功劳。
早在16世纪，瑞士着名医生帕拉塞斯就曾描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生。
他说：“把铁屑投到硫酸里，就会产生气泡，像旋风一样腾空而起。”他还发现，这种气体可以燃烧。然而由于他是一位着名的医生，病患者非常多，他也就没有时间去做进一步的研究。就这样，一个世纪过去了。到了17世纪，比利时着名的医疗化学派学者海尔蒙特发现了氢。那时人们的智慧被一种虚假的理论所蒙蔽，大家认为不管什么气体都不能单独存在，既不能收集，也不能进行测量。这位医生当然也不例外，认为氢气与空气没有什么不同，于是很快就放弃了研究。
最先把氢气收集起来并进行认真研究的是英国的一位化学家卡文迪许。
卡文迪许非常喜欢化学实验。有一次实验过程中，他不小心把一块铁片掉进了盐酸中，当他正在为自己的粗心而懊恼不已时，却发现盐酸溶液中有很多气泡产生，这种现象一下子吸引了他，刚才的气恼心情也全跑到九霄云外了。
他努力地思考着：这种气泡是从哪儿来的呢？它原本是铁片中的，还是存在于盐酸中的呢？于是，他又做了几次实验，把一定量的锌和铁投到充足的盐酸和稀硫酸中(每次用的硫酸和盐酸的质量是不同的)，结果发现所产生的气体量是固定不变的。这说明这种新的气体的产生与所用酸的种类没有关系，与酸的浓度也没有关系。
接下来，卡文迪许用排水法收集了新气体，他发现这种气体不能帮助蜡烛燃烧，也不能帮助动物呼吸，如果把它和空气混合在一起，一遇到火星就会爆炸。
卡文迪许是一位十分认真的化学家，他经过多次实验终于发现了这种新气体与普通空气混合后发生爆炸的极限。他在论文中写道：如果这种可燃性气体的含量在9.5%以下或65%以上，点火时虽然会燃烧，但不会发出震耳的爆炸声。
1766年，卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇名为《人造空气实验》的研究报告，在报告中他讲述了用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”(即氢气)，并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来进行研究。
卡文迪许发现，一定量的某种金属分别与足量的各种酸发生反应，所产生的这种气体的量是固定的，与酸的种类、浓度都无关；他还发现，氢气与空气混合后点燃会爆炸；又发现氢气与氧气化合生成水，从而认识到这种气体和其他已知的各种气体都不同。但是，由于他当时非常相信燃素说，按照他的理解，这种气体燃烧起来这么猛烈，一定富含燃素，而按照燃素说，金属也是含燃素的。所以，他认为这种气体是从金属中分解出来的，而不是来自酸。他设想金属在酸中溶解时，“他们所含的燃素便释放出来，形成了这种可燃空气”。他甚至曾一度设想氢气就是燃素，没想到这种推测很快就得到当时的一些杰出化学家舍勒、基尔万等的赞同。
当时很多信奉燃素学说的学者认为，燃素是有“负重量”的。那时的气球是用猪的膀胱做成的，把氢气充到这种膀胱气球中，气球便会徐徐上升，这种现象曾经被一些燃素学说的信奉者们作为“论证”燃素具有负重量的根据。但卡文迪许究竟是一位非凡的科学家，后来他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题，通过精确研究，证明氢气是有重量的，只是比空气轻很多。
他是这样通过实验来检验氢气重量的：先用天平称出金属和装有酸的烧瓶的重量，然后将金属投入酸中，用排水集气法把产生的氢气收集起来，并测出体积。接下来再称量发生反应后烧瓶以及烧瓶内装物的总重量。这样他确定了氢气的相对密度只是空气的9%。可是，那些化学家仍固执己见，不肯轻易放弃旧说，鉴于氢气燃烧后会产生水，于是他们改说氢气是燃素和水的化合物。
卡文迪许已经测出了这种气体的相对密度，接着又发现这种气体燃烧后的产物是水，无疑这种气体就是氢气了。卡文迪许的研究已经比较细致，他只需对外界宣布他发现了一种新元素并给它起一个名称就行了，真理的大门正准备为他敞开，幸运之神也在向他招手。但是，卡文迪许受了虚假的“燃素说”的欺骗，坚持认为水是一种元素，不承认自己无意中发现了一种新元素，实在令人惋惜。
后来，法国化学家拉瓦锡听说了这件事，于是他重复了卡文迪许的实验，并用红热的枪筒分解了水蒸气，才明确提出正确的结论：水不是一种元素而是氢和氧的化合物。从此纠正了两千多年来一直把水当做元素的错误概念。1787年，他正式提出“氢”是一种元素，因为氢燃烧后的产物是水，便用拉丁文把它命名为“水的生成者”。
如何利用微波能
微波能蕴藏着无限的能量，我们应该重新估计它的威力，极力发展微波能，使它更多地造福于人类。
微波的波长范围为1毫米至1米，频率为300~300000兆赫，是一种电磁波。它与无线电波、红外线、可见光、紫外线、X线等一样，都属于电磁波家族的成员。
在科学技术如此发达的今天，除了人们十分熟悉的微波通信之外，微波还涉及医药领域、公路建设、航空航天、环境保护、能量传送等很多方面，以及人们的生活当中。
加拿大的科学家发现，微波可以使一些有机物间的化学反应迅速提升1200多倍，使人们对微波有了全新的认识，完全改变了以往认为微波只能加热含水物质的看法，使微波加热功能扩展到了有机物质领域，并取得了一个又一个的突破。
