Deuterium

atomirakenne

Tänään puhumme isotoopista, jota käytetään ydinenergian tuottamiseen. Se on noin deuterium. Se on yksi vedyn isotooppilajeista ja sitä edustaa symboli D tai 2H. Sille on annettu yleisnimi raskas vety, koska massa on kaksi kertaa suurempi kuin protoni. Isotooppi ei ole muuta kuin laji, joka tulee samasta kemiallisesta alkuaineesta, mutta jolla on erilainen massanumero. Deuteriumia käytetään eri tarkoituksiin.

Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle kaikista deuteriumin ominaisuuksista, rakenteesta, ominaisuuksista ja käyttötarkoituksista.

Tärkeimmät ominaisuudet

deuterium

Ero deuteriumin ja vedyn välillä johtuu sen neutronien lukumäärän erosta. Tästä syystä deuteriumia pidetään stabiilina isotooppina ja se löytyy yhdisteistä, jotka muodostuu vedestä, joka on täysin luonnollista alkuperää. On pidettävä mielessä, että vaikka ne ovat luonnollista alkuperää, niitä esiintyy pienessä osassa. Ottaen huomioon sen ominaisuudet, jotka ovat niin samanlaisia ​​kuin tavallinen vety, voi korvata sen kokonaisuudessaan reaktioissa, joihin se osallistuu. Tällä tavalla se voidaan muuttaa vastaaviksi aineiksi.

Tästä ja muista syistä deuteriumilla on paljon sovelluksia tieteen eri alueilla. Siitä on vuosien mittaan tullut yksi tärkeimmistä osa-alueista tutkimuksessa ja tekniikan ja tiedon kehityksessä.

Tämän isotoopin päärakenne koostuu ytimestä, jossa on protoni ja neutroni. Sen atomipaino on noin 2,014 grammaa. Tämä isotooppi löydettiin yhdysvaltalaisen kemisti Harold C.Ureyn ja hänen yhteistyökumppaneidensa Ferdinand Brickwedden ja George Murphyn ansiosta vuonna 1931. Valmistelu deuteriumin puhdistamiseksi puhtaassa tilassa suoritettiin onnistuneesti ensimmäistä kertaa vuonna 1933. Se on jo 50-luvulla, kun kiinteää faasia, joka osoitti suurta vakautta, alettiin käyttää litiumdeuteridina. Tämä aine voi korvata deuteriumin ja tritiumin useissa kemiallisissa reaktioissa.

Tieteen kehitystä tapahtuu, kun löydetään aine, joka voi helpottaa kemiallisia reaktioita tuotteiden muodostamiseksi. Tässä mielessä, jos tutkit tämän isotoopin runsautta voidaksesi tarkkailla tiettyjä asioita. On tunnettua, että deuteriumin osuus vedessä vaihtelee hieman näytteenoton alueesta riippuen. On joitain spektroskopiatutkimuksia, jotka ovat määrittäneet tämän isotoopin olemassaolon muilla galaksimme planeetoilla. Tällä voi olla suuri merkitys tutkittaessa muiden taivaankappaleiden koostumusta.

Deuteriumin rakenne ja alkuperä

deuteriumlamppu

Tiedämme joitain faktoja deuteriumista. Kuten olemme aiemmin maininneet, vetyisotooppien suurin ero on niiden rakenteessa. Ja onko vedyllä, deuteriumilla ja tritiumilla erilaisia ​​määriä protoneja ja neutroneja, joten niillä on erilaiset kemialliset ominaisuudet. Minun on myös pidettävä mielessä, että muiden tähtikappaleiden sisällä oleva deuterium eliminoituu suuremmalla nopeudella kuin se on syntynyt. Tämä on yksi syy siihen, miksi deuteriumin läsnäoloa tähtikappaleissa on niin vaikea tutkia.

Muiden luonnonilmiöiden katsotaan muodostavan pienen määrän deuteriumia, joten sen tuotanto herättää edelleen huomattavaa kiinnostusta. Niistä prosenttiosuuksista, jotka olemme aiemmin maininneet deuteriumin esiintymisestä luonnossa, se ei ole 0.02%. Joukko tieteellisiä tutkimuksia on paljastanut, että valtaosa deuteriumista muodostuneista atomista on luonnollisesti syntynyt räjähdyksestä, joka aiheutti maailmankaikkeuden alkuperän, joka tunnetaan nimellä Alkuräjähdys. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi deuteriumin uskotaan olevan läsnä suurilla planeetoilla, kuten Jupiter.

Yleisin tapa saada tämä isotooppi luonnollisesti on, kun ne yhdistetään vedyn kanssa. Kun näin tapahtuu, se yhdistetään protiumin muodossa. Tutkijat ovat kiinnostuneita tietämään suhde, joka on muodostettu osuuden deuterium ja vety eri tieteenaloilla. Sitä tutkitaan laajalti tieteenaloilla, kuten tähtitiede tai ilmastotiede. Näillä haaroilla sillä on käytännön apuohjelmia maailmankaikkeuden ja ilmakehämme tuntemiseksi ja ymmärtämiseksi.

Deuteriumin ominaisuudet

isotoopit maailmankaikkeudessa

Tiedämme, mitkä ovat tämän veteen kuuluvan isotoopin tärkeimmät ominaisuudet. Ensimmäinen asia on tietää, mikä on isotooppi, jolla ei ole radioaktiivisia ominaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että se on luonteeltaan melko vakaa. Sitä voidaan käyttää korvaamaan vety erilaisissa kemiallisissa reaktioissa. Koska sillä on luonnostaan ​​suuri vakaus, osoittaa erilaista käyttäytymistä kuin tavallinen vety. Tämä tapahtuu kaikissa reaktioissa, joilla on biokemiallinen luonne. On välttämätöntä tietää ennen korvaamista, että vaikka se voidaan saavuttaa vaihtamalla vety deuteriumiin kemiallisissa reaktioissa, on kuitenkin tiedettävä, että niillä on erilainen käyttäytyminen.

Kun kaksi vedyn vetyatomia korvataan, voidaan saada yhdiste, joka tunnetaan nimellä raskas vesi. Vety, jota on läsnä meressä ja joka on deuteriumin muodossa se on vain 0,016%: n osuus suhteessa protiumiin. Maailmankaikkeudessa tällä isotoopilla on taipumus sulautua nopeammin, jolloin syntyy heliumia. Jos yhdistämme deuteriumin atomihapen kanssa, näemme, että siitä tulee myrkyllinen laji. Tästä huolimatta ja kemiallisista ominaisuuksista tai hyvin samanlaisista kuin vedyn.

Toinen tämän isotoopin ominaisuuksista on se, että kun deuteriumatomit altistetaan ydinfuusioprosessille korkeissa lämpötiloissa, voidaan vapauttaa suuria määriä energiaa. Se on maastamuutto, jonka olet tutkinut voidaksesi istuttaa planeettamme ydinfuusion. Joitakin fysikaalisia ominaisuuksia, kuten kiehumispiste, höyrystymislämpö, ​​kolmoispiste ja tiheys niiden voimakkuus on suurempi kuin vedyn.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää deuteriumista ja sen ominaisuuksista.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.