आज हम एक आइसोटोप के बारे में बात करने जा रहे हैं जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। इसके बारे में ड्यूटेरियम। यह हाइड्रोजन की आइसोटोप प्रजातियों में से एक है और इसे प्रतीक डी या द्वारा दर्शाया गया है 2एच। इसे सामान्य नाम भारी हाइड्रोजन दिया गया है क्योंकि द्रव्यमान प्रोटॉन से दोगुना है। एक आइसोटोप एक प्रजाति से ज्यादा कुछ नहीं है जो एक ही रासायनिक तत्व से आता है लेकिन एक अलग द्रव्यमान संख्या है। Deuterium का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
इसलिए, हम आपको ड्यूटेरियम की सभी विशेषताओं, संरचना, गुणों और उपयोगों को बताने के लिए इस लेख को समर्पित करने जा रहे हैं।
प्रमुख विशेषताएं
ड्यूटेरियम और हाइड्रोजन के बीच का अंतर इसकी वजह से न्यूट्रॉन की संख्या में अंतर के कारण है। इस कारण से, ड्यूटेरियम को एक स्थिर आइसोटोप माना जाता है और पूरी तरह से प्राकृतिक मूल के हाइड्रोजन द्वारा गठित यौगिकों में पाया जा सकता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, हालांकि वे प्राकृतिक मूल के हैं, वे एक छोटे से अनुपात में होते हैं। गुणों को देखते हुए यह साधारण हाइड्रोजन के समान है, इसे प्रतिक्रियाओं में इसकी संपूर्णता में प्रतिस्थापित कर सकता है जिसमें वह भाग लेता है। इस तरह, इसे समकक्ष पदार्थों में परिवर्तित किया जा सकता है।
इसके और अन्य कारणों के लिए, ड्यूटेरियम में विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में बड़ी संख्या में अनुप्रयोग हैं। वर्षों से यह प्रौद्योगिकी और सूचना में अनुसंधान और प्रगति के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक बन गया है।
इस आइसोटोप की मुख्य संरचना एक नाभिक से बनी है जिसमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन है। इसका परमाणु भार लगभग 2,014 ग्राम है। इस आइसोटोप की खोज 1931 में संयुक्त राज्य अमेरिका के एक रसायनज्ञ हेरोल्ड सी। यूरे और उनके सहयोगियों फर्डिनेंड ब्रिकवेड और जॉर्ज मर्फी की बदौलत की गई थी। 1933 में पहली बार इसके शुद्ध राज्य में ड्यूटेरियम से मिलने की तैयारी को सफलतापूर्वक अंजाम दिया गया था। यह पहले से ही 50 के दशक में है जब एक ठोस चरण जिसने महान स्थिरता का प्रदर्शन किया था, जिसे लिथियम ड्यूटिराइड के रूप में जाना जाता था, का उपयोग किया जाने लगा। यह पदार्थ बड़ी संख्या में रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को बदल सकता है।
विज्ञान में अग्रिम तब होता है जब कोई पदार्थ पाया जाता है जो उत्पादों की पीढ़ी के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बना सकता है। इस अर्थ में, यदि आप इस आइसोटोप की प्रचुरता का अध्ययन करते हैं तो कुछ चीजों का पालन करने में सक्षम होने के लिए। यह ज्ञात है कि पानी में ड्यूटेरियम का अनुपात उस क्षेत्र के आधार पर थोड़ा भिन्न होता है जहां नमूना लिया जाता है। कुछ स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन हैं कि हमारी आकाशगंगा में अन्य ग्रहों पर इस आइसोटोप के अस्तित्व को निर्धारित किया है। अन्य खगोलीय पिंडों की संरचना का अध्ययन करने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है।
ड्यूटेरियम की संरचना और उत्पत्ति
हम ड्यूटेरियम के बारे में कुछ तथ्य जानने जा रहे हैं। जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, हाइड्रोजन आइसोटोप के बीच मुख्य अंतर उनकी संरचना में निहित है। और यह है कि हाइड्रोजन, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम में अलग-अलग प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, इसलिए उनके पास अलग-अलग रासायनिक गुण होते हैं। मुझे यह भी ध्यान रखना है कि अन्य स्टेलर निकायों के अंदर मौजूद ड्युटेरियम की उत्पत्ति होने की तुलना में अधिक गति के साथ समाप्त हो जाती है। यह एक कारण है कि तारकीय निकायों में ड्यूटेरियम की उपस्थिति का अध्ययन करना इतना मुश्किल है।
प्रकृति की अन्य घटनाओं को एक छोटी मात्रा में ड्यूटेरियम बनाने के लिए माना जाता है, इसलिए इसका उत्पादन आज भी काफी रुचि पैदा करता है। प्रकृति में ड्यूटेरियम की उपस्थिति के बारे में हमने पहले जो प्रतिशत बताया है, उससे यह 0.02% की राशि नहीं है। वैज्ञानिक अन्वेषणों की एक श्रृंखला से पता चला है कि बहुत सारे परमाणु जो प्राकृतिक रूप से विस्फोट में उत्पन्न हुए थे, जो कि विस्फोट से उत्पन्न हुए थे, ब्रह्मांड की उत्पत्ति को जन्म दिया बड़ा धमाका। ये एक मुख्य कारण है कि बृहस्पति जैसे बड़े ग्रहों में उपस्थित होने के बारे में सोचा जाता है।
इस आइसोटोप को स्वाभाविक रूप से प्राप्त करने का सबसे आम तरीका है जब उन्हें हाइड्रोजन के साथ जोड़ा जाता है। जब ऐसा होता है, तो इसे एक प्रोटियम के रूप में जोड़ा जाएगा। के अनुपात के बीच स्थापित संबंधों को जानने में वैज्ञानिकों की दिलचस्पी है विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में ड्यूटेरियम और हाइड्रोजन। यह विज्ञान की शाखाओं जैसे खगोल विज्ञान या जलवायु विज्ञान में व्यापक रूप से अध्ययन किया जाता है। इन शाखाओं में ब्रह्मांड और हमारे वायुमंडल को जानने और समझने के लिए इसकी कुछ व्यावहारिक उपयोगिताएँ हैं।
ड्यूटेरियम के गुण
हम यह जानने जा रहे हैं कि हाइड्रोजन से संबंधित इस आइसोटोप के मुख्य गुण क्या हैं। पहली बात यह जानना है कि रेडियोधर्मी विशेषताओं से रहित एक आइसोटोप क्या है। इसका मतलब है कि यह प्रकृति में काफी स्थिर है। इसका उपयोग विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में हाइड्रोजन को बदलने के लिए किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से महान स्थिरता होने से, साधारण हाइड्रोजन के लिए एक अलग व्यवहार दिखाता है। यह उन सभी प्रतिक्रियाओं में होता है जिनकी जैव रासायनिक प्रकृति होती है। प्रतिस्थापन करने से पहले यह जानना आवश्यक है, कि हालांकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ड्यूटेरियम के लिए हाइड्रोजन का आदान-प्रदान करके उस तक पहुंचा जा सकता है, यह ज्ञात होना चाहिए कि उनका एक अलग व्यवहार होगा।
जब आप पानी में दो हाइड्रोजन परमाणुओं को बदलते हैं, तो आप एक यौगिक को भारी पानी के रूप में जाना जा सकता है। हाइड्रोजन जो महासागर में मौजूद है और वह ड्यूटेरियम के रूप में है यह केवल प्रोटियम के संबंध में 0,016% का अनुपात प्रस्तुत करता है। ब्रह्मांड में, इस आइसोटोप में हीलियम को जन्म देने के लिए अधिक तेजी से फ्यूज करने की प्रवृत्ति होती है। यदि हम परमाणु ऑक्सीजन के साथ ड्यूटेरियम को जोड़ते हैं तो हम देखते हैं कि यह एक जहरीली प्रजाति है। इसके बावजूद, और रासायनिक गुण या हाइड्रोजन के समान।
इस आइसोटोप के गुणों में से एक यह है कि जब उच्च तापमान पर ड्यूटेरियम परमाणुओं को परमाणु संलयन प्रक्रिया के अधीन किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी की जा सकती है। यह पलायन है, आपने हमारे ग्रह के परमाणु संलयन को लागू करने में सक्षम होने के लिए अध्ययन किया है। कुछ भौतिक गुण जैसे क्वथनांक, वाष्पीकरण की गर्मी, त्रिगुण बिंदु और घनत्व हाइड्रोजन की तुलना में अधिक परिमाण के अधिकारी।
मुझे उम्मीद है कि इस जानकारी से आप ड्यूटेरियम और उसकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।