⁷H の核は1つの陽子と6つの中性子からなる。水素7は2003年にロシア、日本、フランスの科学者チームによって理化学研究所のRIビーム科学研究室で最初に合成された。合成は¹Hのターゲットに高速の⁸Heを衝突させることで行われた。衝突時に放出される陽子2個が「理研テレスコープ」によって検出され、残りの陽子1個と中性子6個が⁷Hを形成していることが推測された。その後ほかのグループにより、⁸Heビームを ¹²C に照射して ⁷H を観測したという報告、⁹Be や ¹¹B 核にπ中間子を反応させて ⁷H を観測したという報告がなされている。
⁵Hは非常に不安定な水素の放射性同位体である。核は1つの陽子と4つの中性子からなる。水素5は2001年にロシア、日本、フランスの科学者のチームによって理化学研究所のRIビーム科学研究室で最初に合成された。高速の⁶Heを¹Hに照射し、衝突時に放出される陽子2つのエネルギーと放出角度を観測することで水素5が生成していることが推測された。放出陽子の検出には、RIビームサイクロトロンのターゲットの後方に設置された何層もの検出器を有する装置、「理研テレスコープ」が使われている。2002年には別のチームが三重水素に三重水素を衝突させる方法でも合成に成功している。この実験では、衝突時に放出される陽子1つから水素5の存在が推測された。水素5は少なくとも半減期9.1 × 10⁻²²秒で2つの中性子放出を起こし崩壊する。
⁴Hは非常に不安定な水素の放射性同位体である。核は1つの陽子と3つの中性子からなる。水素4は三重水素に高速の重陽子を衝突させることで合成された。この実験では、三重水素の核が高速重陽子の中性子を捕まえている。水素4の存在は放出された陽子から推測された。水素4の原子量は4.02781 ± 0.00011である。水素4は半減期(1.39 ± 0.10) × 10⁻²²秒で中性子放出によって崩壊する。
³Hは三重水素（トリチウム、tritium）という名前で知られ、原子核中に1つの陽子と2つの中性子を有する。放射性同位体であり、半減期12.32年でベータ崩壊を起こしヘリウム3を生成する。自然界にも少量の三重水素が存在するが、これは宇宙線と大気の相互作用によるものである。三重水素は核実験によっても放出される。三重水素は熱核融合兵器、同位体地球化学のトレーサー、自己発光装置のエネルギー源などに使われる。三重水素はかつては化学や生物学の実験で放射性標識として使われていた（今では使われることは稀になっている）。D-T核融合では三重水素と重水素が主な反応物として使われる。
²Hは水素のもう1つの安定同位体であり、重水素（デューテリウム、deuterium）という名前で知られている。重水素の原子核は1つの陽子と1つの中性子からなる。地球上での重水素の存在比は0.0026 – 0.0184%（モル分率または原子分率）である。小さいほうの数字は水素ガスをサンプルとした場合であり、大きいほうの数字は海水の数字である。重水素は放射性ではない。また猛毒ではないものの、水として多量に摂取すると代謝に不具合を生じる。分子中に重水素を多量に含む水は重水と呼ばれる。重水素とその化合物は非放射性の同位体標識として化学実験に使われるほか、¹H-NMR分析の溶媒にも用いられる。重水は中性子の減速材や原子炉の冷却水として用いられる。重水素は商業用核融合の燃料としても期待されている。
その後、同年九鬼水軍で名が通っている九鬼久隆が志摩国の鳥羽城から三田城に3万6千石で替わってきた。明治維新まで約260年続いた九鬼時代の始まりである。九鬼氏は紀伊国九鬼浦（現三重県尾鷲市九鬼町）から出た豪族で、九鬼嘉隆は織田信長に仕え毛利水軍を破り、名を挙げていた。関ヶ原の戦いでは嘉隆は西軍に、子の九鬼守隆は東軍に属して親子の争いになり、東軍の勝利後には父の助命を願い許されたが、父は自刃した後だった。戦功により守隆は鳥羽城で5万5千石の大名となった。守隆はその後も、大坂冬の陣では水軍を率いて海上封鎖し、また陸戦においても野田・福島の戦いで武功を挙げた。守隆が1632年（寛永9年）に亡くなると家督争いが起き、四男の九鬼久隆が継ぐことになったが、禄高を減らされ三田藩に移された。また三男の九鬼隆季には新規に2万石を与えられ、丹波国綾部藩の城主となった。『日本城郭大系』によると、禄高こそ宗家側が多かったが「幕府が守隆系を優遇し、嘉隆系を冷遇したことが理解できる」としている（系譜上は久隆も隆季も守隆の子で、いずれも嘉隆の孫であるので、守隆・嘉隆の2流に系統分けするのは正確ではない）。この時代、すでに水軍は必要とされなかった上に、新規築城は武家諸法度など幕法により認められなかったため、前領主の松平氏の居館を引き継ぐ形で、藩庁である「御館」を中心とした三田陣屋を本拠とした。三田陣屋には「大池」と呼ばれる池があり、水軍としての技術を忘れないため舟を浮かべて訓練したと伝えられている。また、10代藩主九鬼隆国は三田藩中興の祖ともうたわれ、蘭学への関心・理解が深く、のちに「日本の化学の祖」ともうたわれる川本幸民を抜擢・育成した。隆国は城主格に昇格したが、江戸幕府は引き続き居所を陣屋として扱った。最後の藩主九鬼隆義も洋学を進め、男子の服装を洋服に改めたりした。椅子、テーブルを使い、パン作りなど、藩を挙げて近代化に取り組んだ。