Hoy vamos a hablar de un isótopo que es utilizado para producir energía nuclear. Se trata del deuterio. Es una de las especies de isótopos del hidrógeno y se representa con el símbolo de D o 2H. Se le ha dado el nombre común de hidrógeno pesado debido a que la masa es dos veces la del protón. Un isótopo no es más que una especie que proviene de un mismo elemento químico pero tiene un número másico diferente. El deuterio es utilizado para diversos fines.
Por ello, vamos a dedicar este artículo a contarte todas las características, estructura, propiedades y usos del deuterio.
Características principales
La distinción del deuterio con respecto al hidrógeno se debe a la diferencia en el número de neutrones que posee. Por ello, el deuterio es considerado como un isótopo estable y se puede encontrar en compuestos formados por hidrógeno de origen totalmente natural. Hay que tener en cuenta que, aunque sean de origen natural, se presentan en una pequeña proporción. Dada las propiedades que tiene tan similares al hidrógeno ordinario, puede sustituirlo en su totalidad en las reacciones en las que participa. De esta forma, se puede llegar a convertir en sustancias equivalentes.
Por esta y por otras razones, el deuterio tiene una gran cantidad de aplicaciones en distintas áreas de la ciencia. Se ha convertido con el paso de los años en uno de los elementos más importantes para las investigaciones y los avances de la tecnología y la información.
La estructura principal de este isótopo está constituida por un núcleo que posee un protón y un neutrón. Tiene un peso atómico de aproximadamente unos 2,014 gramos. Este isótopo se descubrió gracias a Harold C. Urey, un químico oriundo de los Estados Unidos, y sus colaboradores Ferdinand Brickwedde y George Murphy, en el año 1931. La preparación para conocer al deuterio en su estado puro fue llevada a cabo de forma exitosa por primera vez en el año 1933. Ya es en la década de los 50 cuando se comenzó a emplear una fase sólida que demostraba gran estabilidad conocido como deuteruro de litio. Esta sustancia podía sustituir al deuterio y al tritio en una gran cantidad de reacciones químicas.
Los avances en la ciencia se dan cuando se encuentra a una sustancia que puede facilitar reacciones químicas para la generación de productos. En este sentido, si estudiado la abundancia de este isótopo para poder observar ciertas cosas. Se ha podido conocer que la proporción del deuterio que hay en el agua va variando el de forma ligera dependiendo de la zona donde se tome la muestra. Hay algunos estudios de espectroscopía que han determinado la existencia de este isótopo en otros planetas de nuestra galaxia. Esto puede ser de gran importancia para estudiar la composición de otros cuerpos celestes.
Estructura y origen del deuterio
Vamos a conocer algunos datos sobre el deuterio. Como hemos mencionado antes, la principal diferencia que existe entre los isótopos de hidrógeno radica en su estructura. Y es que el hidrógeno, deuterio y tritio tienen diferentes cantidades de protones y neutrones, por lo que tienen diferentes propiedades químicas. También he que tener en cuenta que el deuterio que existe en el interior de otros cuerpos estelares es eliminado con mayor velocidad de la que es originado. Esta es una de las razones por las que cuesta tanto poder estudiar la presencia del deuterio en cuerpos estelares.
Se considera que otros fenómenos de la naturaleza forman una cantidad ínfima de deuterio, por lo que su producción continúa generando bastante interés en la actualidad. Del porcentaje que hemos mencionado antes sobre la presencia del deuterio en la naturaleza, no asciende el 0.02%. Una serie de investigaciones científicas ha revelado que la gran mayoría de los átomos que se han formado de deuterio de forma natural se originaron en la explosión que dio lugar al origen del universo conocido como Big Bang. Estas una de las principales razones por las que se piensa que el deuterio está presente en planetas de gran tamaño como ocurre con Júpiter.
La manera más común de poder conseguir este isótopo de forma natural es cuando se encuentran combinado con el hidrógeno. Cuando esto ocurre, estará combinado en forma de protio. Los científicos tienen interés en conocer la relación que se establece entre la proporción del deuterio y el hidrógeno en diferentes ámbitos de la ciencia. Es bastante estudiado en ramas de la ciencia como es la astronomía o la climatología. En estas ramas tiene algunas utilidades prácticas para conocer y entender el universo y nuestra atmósfera.
Propiedades del deuterio
Vamos a conocer cuáles son las principales propiedades que tiene este isótopo perteneciente al hidrógeno. Lo primero de todo es saber qué es un isótopo carente de características radiactivas. Esto quiere decir que es bastante estable en la naturaleza. Se puede utilizar para sustituir al hidrógeno en diversas reacciones químicas. Al tener gran estabilidad de forma natural, manifiesta un comportamiento diferente al hidrógeno ordinario. Esto sucede en todas las reacciones que tienen una naturaleza bioquímica. Hay que conocer antes de sustituir, que aunque se pueda llegar al cambiar el hidrógeno por el deuterio en las reacciones químicas, hay que conocer que van a tener un comportamiento diferente.
Cuando se sustituyen los dos átomos de hidrógeno que tiene el agua, se puede obtener un compuesto conocido como agua pesada. El hidrógeno que está presente en el océano y que se encuentra en forma del deuterio tan sólo presenta una proporción del 0,016% en relación al protio. En el universo, este isótopo tiene una tendencia a fusionarse de manera más rápida para dar origen al helio. Si combinamos el deuterio con el oxígeno atómico vemos que se convierte en una especie tóxica. A pesar de ello, y las propiedades químicas o muy similares a las del hidrógeno.
Otra de las propiedades que tiene este isótopo es que cuando se somete en átomos de deuterio al proceso de fusión nuclear a elevadas temperaturas se pueden obtener desprendimientos de grandes cantidades de energía. Es el éxodo, has estudiado para poder implantar la fusión nuclear de nuestro planeta. Algunas propiedades físicas como es el punto de ebullición, el calor de vaporización, el punto triple y la densidad poseen magnitudes mayores que las del hidrógeno.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre deuterio y sus características.