Avui parlarem d'un isòtop que és utilitzat per produir energia nuclear. Es tracta del deuteri. És una de les espècies d'isòtops de l'hidrogen i es representa amb el símbol de D o 2H. Se li ha donat el nom comú d'hidrogen pesat a causa de que la massa és dues vegades la de l'protó. Un isòtop no és més que una espècie que prové d'un mateix element químic però té un nombre màssic diferent. El deuteri és utilitzat per a diversos fins.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-te totes les característiques, estructura, propietats i usos de l'deuteri.
característiques principals
La distinció de l'deuteri pel que fa a l'hidrogen es deu a la diferència en el nombre de neutrons que posseeix. Per això, el deuteri és considerat com un isòtop estable i es pot trobar en compostos formats per hidrogen d'origen totalment natural. Cal tenir en compte que, encara que siguin d'origen natural, es presenten en una petita proporció. Donada les propietats que té tan similars a l'hidrogen ordinari, pot substituir-lo en la seva totalitat en les reaccions en què participa. D'aquesta manera, es pot arribar a convertir en substàncies equivalents.
Per aquesta i per altres raons, el deuteri té una gran quantitat d'aplicacions en diferents àrees de la ciència. S'ha convertit amb el pas dels anys en un dels elements més importants per a les investigacions i els avenços de la tecnologia i la informació.
L'estructura principal d'aquest isòtop està constituïda per un nucli que posseeix un protó i un neutró. Té un pes atòmic d'aproximadament uns 2,014 grams. Aquest isòtop es va descobrir gràcies a Harold C. Urey, un químic oriünd dels Estats Units, i els seus col·laboradors Ferdinand Brickwedde i George Murphy, l'any 1931. La preparació per a conèixer a l'deuteri en el seu estat pur va ser duta a terme de forma reeixida per primera vegada l'any 1933. Ja és a la dècada dels 50 quan es va començar a emprar una fase sòlida que demostrava gran estabilitat conegut com deuteruro de liti. Aquesta substància podia substituir el deuteri i a l'triti en una gran quantitat de reaccions químiques.
Els avenços en la ciència es donen quan es troba a una substància que pot facilitar reaccions químiques per a la generació de productes. En aquest sentit, si estudiat l'abundància d'aquest isòtop per poder observar certes coses. S'ha pogut conèixer que la proporció de l'deuteri que hi ha a l'aigua va variant el de forma lleugera depenent de la zona on es prengui la mostra. Hi ha alguns estudis d'espectroscòpia que han determinat l'existència d'aquest isòtop en altres planetes de la nostra galàxia. Això pot ser de gran importància per estudiar la composició d'altres cossos celestes.
Estructura i origen de l'deuteri
Anem a conèixer algunes dades sobre el deuteri. Com hem esmentat abans, la principal diferència que existeix entre els isòtops d'hidrogen rau en la seva estructura. I és que l'hidrogen, deuteri i triti tenen diferents quantitats de protons i neutrons, pel que tenen diferents propietats químiques. També he de tenir en compte que el deuteri que hi ha a l'interior d'altres cossos estel·lars és eliminat amb més velocitat de la que és originat. Aquesta és una de les raons per les que costa tant poder estudiar la presència de l'deuteri en cossos estel·lars.
Es considera que altres fenòmens de la natura formen una quantitat ínfima de deuteri, pel que la seva producció continua generant força interès en l'actualitat. De el percentatge que hem esmentat abans sobre la presència de l'deuteri en la naturalesa, no puja el 0.02%. Una sèrie d'investigacions científiques ha revelat que la gran majoria dels àtoms que s'han format de deuteri de forma natural es van originar en l'explosió que va donar lloc a l'origen de l'univers conegut com Big Bang. Aquestes una de les principals raons per les quals es pensa que el deuteri està present en planetes de grans dimensions com passa amb Júpiter.
La manera més comuna de poder aconseguir aquest isòtop de forma natural és quan es troben combinat amb l'hidrogen. Quan això passa, estarà combinat en forma de protio. Els científics tenen interès a conèixer la relació que s'estableix entre la proporció de l' deuteri i l'hidrogen en diferents àmbits de la ciència. És bastant estudiat en branques de la ciència com és l'astronomia o la climatologia. En aquestes branques té algunes utilitats pràctiques per conèixer i entendre l'univers i la nostra atmosfera.
Propietats de l'deuteri
Anem a conèixer quines són les principals propietats que té aquest isòtop pertanyent a l'hidrogen. El primer de tot és saber què és un isòtop mancat de característiques radioactives. Això vol dir que és bastant estable en la naturalesa. Es pot utilitzar per substituir l'hidrogen en diverses reaccions químiques. A l'tenir gran estabilitat de forma natural, manifesta un comportament diferent a l'hidrogen ordinari. Això succeeix en totes les reaccions que tenen una naturalesa bioquímica. Cal conèixer abans de substituir, que encara que es pugui arribar a l'canviar l'hidrogen pel deuteri en les reaccions químiques, cal conèixer que tindran un comportament diferent.
Quan se substitueixen els dos àtoms d'hidrogen que té l'aigua, es pot obtenir un compost conegut com aigua pesada. L'hidrogen que està present en l'oceà i que es troba en forma de el deuteri tan sols presenta una proporció de l'0,016% en relació a l'protio. En l'univers, aquest isòtop té una tendència a fusionar-se de manera més ràpida per donar origen a l'heli. Si combinem el deuteri amb l'oxigen atòmic veiem que es converteix en una espècie tòxica. Tot i això, i les propietats químiques o molt similars a les de l'hidrogen.
Una altra de les propietats que té aquest isòtop és que quan se sotmet a àtoms de deuteri a el procés de fusió nuclear a elevades temperatures es poden obtenir despreniments de grans quantitats d'energia. És l'èxode, has estudiat per poder implantar la fusió nuclear del nostre planeta. Algunes propietats físiques com és el punt d'ebullició, la calor de vaporització, el punt triple i la densitat posseeixen magnituds més grans que les de l'hidrogen.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre deuteri i les seves característiques.