Í dag ætlum við að tala um samsæta sem er notuð til að framleiða kjarnorku. Þetta er um deuterium. Það er ein af samsætutegundum vetnis og er táknuð með D eða 2H. Það hefur fengið hið almenna heiti þungt vetni vegna þess að massinn er tvöfalt meiri en róteindin. Samsæta er ekkert annað en tegund sem kemur frá sama efnaþætti en hefur aðra massatölu. Deuterium er notað í ýmsum tilgangi.
Þess vegna ætlum við að helga þessa grein til að segja þér frá öllum eiginleikum, uppbyggingu, eiginleikum og notkun deuteríums.
helstu eiginleikar
Aðgreiningin á milli deuteríums og vetnis stafar af mismuninum á fjölda nifteinda sem það hefur. Af þessum sökum er deuterium álitinn stöðugur samsæta og er að finna í efnasamböndum sem myndast af vetni af algerum náttúrulegum uppruna. Það verður að taka með í reikninginn að þó þeir séu af náttúrulegum uppruna, þá eiga þeir sér stað í litlu hlutfalli. Í ljósi eiginleikanna hefur það svo svipað venjulegu vetni, getur skipt um það í heild sinni í viðbrögðum sem það tekur þátt í. Með þessum hætti er hægt að breyta því í jafngild efni.
Af þessum og öðrum ástæðum hefur deuterium mikinn fjölda forrita á mismunandi sviðum vísinda. Í áranna rás hefur það orðið einn mikilvægasti þátturinn í rannsóknum og framförum í tækni og upplýsingum.
Meginbygging samsætunnar er gerð úr kjarna sem hefur róteind og nifteind. Það hefur lotuþyngd um það bil 2,014 grömm. Þessi samsæta uppgötvaðist þökk sé Harold C. Urey, efnafræðingi frá Bandaríkjunum, og samverkamönnum hans Ferdinand Brickwedde og George Murphy, árið 1931. Undirbúningur að mæta deuteríum í hreinu ástandi var framkvæmd með góðum árangri í fyrsta skipti árið 1933. Það er þegar á fimmta áratug síðustu aldar þegar byrjað var að nota fastan fasa sem sýndi mikinn stöðugleika, þekktur sem litíumdeuteríð. Þetta efni gæti komið í stað deuteríums og trítíums í fjölda efnahvarfa.
Framfarir í vísindum eiga sér stað þegar efni finnst sem getur auðveldað efnahvörf við framleiðslu afurða. Í þessum skilningi, ef þú kannaðir gnægð þessarar samsætu til að geta fylgst með ákveðnum hlutum. Það hefur verið vitað að hlutfall deuteríums í vatninu er nokkuð breytilegt eftir því svæði þar sem sýnið er tekið. Það eru nokkrar litrófsrannsóknir sem hafa ákvarðað tilvist þessarar samsætu á öðrum plánetum í vetrarbrautinni okkar. Þetta getur skipt miklu máli til að kanna samsetningu annarra himintungla.
Uppbygging og uppruni deuterium
Við ætlum að vita nokkrar staðreyndir um deuterium. Eins og við höfum áður getið um liggur aðalmunurinn á vetnissamsætunum í uppbyggingu þeirra. Og er það að vetni, deuterium og tritium hafa mismunandi magn af róteindum og nifteindum, þannig að þau hafa mismunandi efnafræðilega eiginleika. Ég verð líka að taka með í reikninginn að deuterium sem er til í öðrum stjörnu líkama er útrýmt með meiri hraða en það er upprunnið. Þetta er ein af ástæðunum fyrir því að það er svo erfitt að rannsaka tilvist deuteríums í stjörnumörkum.
Önnur náttúrufyrirbæri eru talin mynda örlítið magn af deuteríum og framleiðsla þess heldur því áfram að skapa töluverðan áhuga í dag. Frá því hlutfalli sem við höfum áður nefnt um tilvist deuteríums í náttúrunni, það nemur ekki 0.02%. Röð vísindarannsókna hefur leitt í ljós að langflest atóm sem hafa verið mynduð úr deuteríum eiga náttúrulega uppruna sinn í sprengingunni sem gaf tilefni til uppruna alheimsins þekktur sem Miklihvellur. Þetta er ein helsta ástæðan fyrir því að talið er að deuterium sé til staðar í stórum reikistjörnum eins og Júpíter.
Algengasta leiðin til að fá þessa samsætu náttúrulega er þegar þau eru sameinuð með vetni. Þegar þetta gerist verður það sameinað í formi prótíums. Vísindamenn hafa áhuga á að vita um sambandið milli hlutfalls deuterium og vetni á mismunandi sviðum vísinda. Það er mikið rannsakað í greinum vísinda eins og stjörnufræði eða loftslagsfræði. Í þessum greinum hefur það nokkur hagnýt tæki til að þekkja og skilja alheiminn og andrúmsloft okkar.
Eiginleikar deuterium
Við ætlum að vita hverjir eru helstu eiginleikar þessarar samsætu sem tilheyrir vetni. Það fyrsta sem þarf að gera er að vita hvað samsæta er án geislavirkra eiginleika. Þetta þýðir að það er nokkuð stöðugt í eðli sínu. Það er hægt að nota til að skipta um vetni í ýmsum efnahvörfum. Með því að hafa mikinn stöðugleika náttúrulega, sýnir aðra hegðun en venjulegt vetni. Þetta gerist í öllum viðbrögðum sem eru lífefnafræðilegs eðlis. Nauðsynlegt er að vita áður en skipt er um, að þó að það náist með því að skipta vetni fyrir deuterium í efnahvörfum, þá verður að vita að þeir munu hafa aðra hegðun.
Þegar þú skiptir um tvö vetnisatóm í vatni geturðu fengið efnasamband sem kallast þungt vatn. Vetnið sem er til staðar í hafinu og það er í formi deuterium það sýnir aðeins hlutfallið 0,016% miðað við prótíum. Í alheiminum hefur þessi samsæta tilhneigingu til að sameinast hraðar til að mynda helíum. Ef við sameinum deuterium við súrefnis í lotukerfinu sjáum við að það verður eitruð tegund. Þrátt fyrir þetta, og efnafræðilegir eiginleikar eða mjög svipaðir og vetnis.
Annar af eiginleikum þessarar samsætu er að þegar deuterium atóm verða fyrir kjarnasamrunaferli við háan hita, getur losnað mikið magn af orku. Það er fólksflóttinn, þú hefur rannsakað til að geta framkvæmt kjarnasamruna plánetunnar okkar. Sumir eðlisfræðilegir eiginleikar eins og suðumark, gufuhitun, þrefaldur punktur og þéttleiki hafa stærðir stærri en vetnis.
Ég vona að með þessum upplýsingum geti þú lært meira um deuterium og eiginleika þess.