今日は、原子力エネルギーを生成するために使用される同位体についてお話します。 それは 重水素。 これは水素の同位体種のXNUMXつであり、記号Dまたは 2H.質量が陽子のXNUMX倍であるため、一般名は重水素とされています。 同位体は、同じ化学元素に由来するが質量数が異なる種にすぎません。 重水素はさまざまな目的で使用されます。
したがって、この記事では、重水素のすべての特性、構造、特性、および使用法について説明します。
主要な機能
重水素と水素の違いは、重水素が持つ中性子の数の違いによるものです。 このため、重水素は安定同位体と見なされ、完全に天然由来の水素によって形成される化合物に含まれています。 それらは天然由来ですが、発生する割合は少ないことに留意する必要があります。 性質上、通常の水素と非常によく似ています。 それが参加する反応でそれを完全に置き換えることができます。 このように、それは同等の物質に変換することができます。
この理由およびその他の理由により、重水素は科学のさまざまな分野で多数の用途があります。 それは、長年にわたって、技術と情報の研究と進歩にとって最も重要な要素のXNUMXつになっています。
この同位体の主な構造は、陽子と中性子を持つ原子核で構成されています。 原子量は約2,014グラムです。 この同位体は、1931年に米国の化学者であるハロルドC.ユーリーと、彼の共同研究者であるフェルディナンドブリックウェッデとジョージマーフィーのおかげで発見されました。純粋な状態で重水素に遭遇する準備は、1933年に初めて成功しました。重水素リチウムとして知られる、優れた安定性を示す固相が使用され始めたのは、すでに50年代です。 この物質は、多くの化学反応で重水素やトリチウムに取って代わる可能性があります。
科学の進歩は、製品を生成するための化学反応を促進できる物質が見つかったときに発生します。 この意味で、この同位体の存在量を調べて、特定のことを観察できるようにすれば。 水中の重水素の割合は、サンプルを採取する場所によってわずかに異なることが知られています。 いくつかの分光法の研究があります 私たちの銀河の他の惑星にこの同位体が存在することを確認しました。 これは、他の天体の組成を研究するために非常に重要になる可能性があります。
重水素の構造と起源
重水素についていくつかの事実を知るつもりです。 前に述べたように、水素同位体の主な違いはそれらの構造にあります。 また、水素、重水素、トリチウムは陽子と中性子の量が異なるため、化学的性質も異なります。 また、他の恒星体の内部に存在する重水素は、元の速度よりも速く除去されることにも留意する必要があります。 これが、恒星体の重水素の存在を研究することが非常に難しい理由のXNUMXつです。
他の自然現象は少量の重水素を形成すると考えられているため、その生産は今日でもかなりの関心を呼んでいます。 自然界の重水素の存在について前に述べたパーセンテージから、 0.02％にはなりません。 一連の科学的調査により、重水素から形成された原子の大部分は、爆発によって自然に発生し、次のように知られる宇宙の起源を引き起こしたことが明らかになりました。 ビッグ・バン。 これが、木星などの大きな惑星に重水素が存在すると考えられている主な理由のXNUMXつです。
この同位体を自然に得る最も一般的な方法は、水素と組み合わせる場合です。 これが起こるとき、それは軽水素の形で結合されます。 科学者は、の割合の間に確立された関係を知ることに興味を持っています 科学のさまざまな分野における重水素と水素。 天文学や気候学などの科学分野で広く研究されています。 これらのブランチには、宇宙と私たちの大気を知り、理解するための実用的なユーティリティがいくつかあります。
重水素の性質
この水素に属する同位体が持つ主な性質は何かを知るつもりです。 最初にすべきことは、放射性特性を欠く同位体が何であるかを知ることです。 これは、本質的に非常に安定していることを意味します。 さまざまな化学反応で水素を置き換えるために使用できます。 自然に優れた安定性を持つことにより、 通常の水素とは異なる挙動を示します。 これは、生化学的性質を持つすべての反応で発生します。 置換する前に、化学反応で水素を重水素に交換することで到達できるが、それらの挙動が異なることを知っておく必要があります。
水中のXNUMXつの水素原子を置き換えると、重水と呼ばれる化合物が得られます。 海に存在し、重水素の形をしている水素 それは、プロチウムに対して0,016％の割合しか示していません。 宇宙では、この同位体はより速く融合してヘリウムを生成する傾向があります。 重水素と原子状酸素を組み合わせると、重水素が有毒種になることがわかります。 それにもかかわらず、そして化学的性質または水素のものと非常に類似しています。
この同位体のもうXNUMXつの特性は、重水素原子が高温で核融合プロセスにさらされると、大量のエネルギーが放出される可能性があることです。 それは出エジプトです、あなたは私たちの惑星の核融合を移植することができるように研究しました。 沸点、気化熱、三重点、密度などのいくつかの物理的特性 それらは水素よりも大きい大きさを持っています。
この情報で、重水素とその特性についてもっと学ぶことができることを願っています。