Hari ini kita akan membincangkan mengenai isotop yang digunakan untuk menghasilkan tenaga nuklear. Ia mengenai deuterium. Ia adalah salah satu spesies hidrogen isotop dan dilambangkan dengan simbol D atau 2H. Ia diberi nama hidrogen berat biasa kerana jisimnya dua kali ganda daripada proton. Isotop tidak lebih dari spesies yang berasal dari unsur kimia yang sama tetapi mempunyai bilangan jisim yang berbeza. Deuterium digunakan untuk pelbagai tujuan.
Oleh itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberitahu anda mengenai semua ciri, struktur, sifat dan penggunaan deuterium.
ciri-ciri utama
Perbezaan antara deuterium dan hidrogen disebabkan oleh perbezaan bilangan neutron yang dimilikinya. Atas sebab ini, deuterium dianggap sebagai isotop stabil dan boleh didapati dalam sebatian yang terbentuk oleh hidrogen yang berasal dari semula jadi. Perlu diingat bahawa, walaupun mereka berasal dari alam, ia berlaku dalam jumlah yang kecil. Memandangkan sifatnya mirip dengan hidrogen biasa, boleh menggantikannya secara keseluruhan dalam reaksi di mana ia mengambil bahagian. Dengan cara ini, ia boleh ditukar menjadi bahan yang setara.
Atas sebab ini dan sebab lain, deuterium mempunyai sebilangan besar aplikasi dalam bidang sains yang berbeza. Sudah bertahun-tahun menjadi salah satu elemen terpenting untuk penyelidikan dan kemajuan teknologi dan maklumat.
Struktur utama isotop ini terdiri dari inti yang mempunyai proton dan neutron. Berat atomnya kira-kira 2,014 gram. Isotop ini ditemui berkat Harold C. Urey, seorang ahli kimia dari Amerika Syarikat, dan kolaboratornya Ferdinand Brickwedde dan George Murphy, pada tahun 1931. Persiapan untuk bertemu dengan deuterium dalam keadaan tulennya berjaya dilaksanakan untuk pertama kalinya pada tahun 1933. Sudah pada tahun 50-an ketika fasa pepejal yang menunjukkan kestabilan yang hebat, yang dikenali sebagai lithium deuteride, mulai digunakan. Bahan ini dapat menggantikan deuterium dan tritium dalam sebilangan besar reaksi kimia.
Kemajuan dalam sains berlaku apabila bahan didapati dapat memudahkan reaksi kimia untuk penghasilan produk. Dalam pengertian ini, jika anda mengkaji banyaknya isotop ini untuk dapat memerhatikan perkara-perkara tertentu. Telah diketahui bahawa bahagian deuterium di dalam air sedikit berbeza bergantung pada daerah di mana sampel diambil. Terdapat beberapa kajian spektroskopi yang telah menentukan kewujudan isotop ini di planet lain di galaksi kita. Ini sangat penting untuk mengkaji komposisi benda langit yang lain.
Struktur dan asal deuterium
Kami akan mengetahui beberapa fakta mengenai deuterium. Seperti yang telah kita sebutkan sebelumnya, perbezaan utama antara isotop hidrogen terletak pada strukturnya. Dan adakah hidrogen, deuterium dan tritium mempunyai jumlah proton dan neutron yang berbeza, jadi mereka mempunyai sifat kimia yang berbeza. Saya juga harus ingat bahawa deuterium yang ada di dalam badan bintang lain dihapuskan dengan kelajuan yang lebih besar daripada yang berasal. Ini adalah salah satu sebab mengapa begitu sukar untuk mengkaji kehadiran deuterium dalam badan bintang.
Fenomena alam yang lain dianggap membentuk sejumlah kecil deuterium, sehingga pengeluarannya terus menghasilkan minat yang besar hingga kini. Dari peratusan yang telah kita sebutkan sebelumnya mengenai kehadiran deuterium di alam, ia tidak berjumlah 0.02%. Serangkaian penyelidikan saintifik telah menunjukkan bahawa sebahagian besar atom yang terbentuk dari deuterium secara semula jadi berasal dari letupan yang menimbulkan asal usul alam semesta yang dikenali sebagai Big Bang. Ini adalah salah satu sebab utama mengapa deuterium dianggap terdapat di planet besar seperti Musytari.
Cara yang paling biasa untuk mendapatkan isotop ini secara semula jadi adalah apabila ia digabungkan dengan hidrogen. Apabila ini berlaku, ia akan digabungkan dalam bentuk protium. Para saintis berminat untuk mengetahui hubungan yang terjalin antara bahagian deuterium dan hidrogen dalam pelbagai bidang sains. Ia dikaji secara meluas dalam cabang sains seperti astronomi atau klimatologi. Di cawangan-cawangan ini mempunyai beberapa utiliti praktikal untuk mengetahui dan memahami alam semesta dan atmosfera kita.
Sifat deuterium
Kita akan mengetahui apa sifat utama yang dimiliki oleh isotop hidrogen ini. Perkara pertama yang perlu dilakukan adalah mengetahui apakah isotop tanpa ciri radioaktif. Ini bermaksud bahawa sifatnya cukup stabil. Ia boleh digunakan untuk menggantikan hidrogen dalam pelbagai reaksi kimia. Dengan mempunyai kestabilan yang hebat secara semula jadi, menunjukkan tingkah laku yang berbeza dengan hidrogen biasa. Ini berlaku dalam semua reaksi yang mempunyai sifat biokimia. Perlu diketahui sebelum mengganti, bahawa walaupun dapat dicapai dengan menukar hidrogen dengan deuterium dalam tindak balas kimia, perlu diketahui bahawa mereka akan mempunyai tingkah laku yang berbeza.
Apabila dua atom hidrogen di dalam air diganti, sebatian yang dikenali sebagai air berat dapat diperoleh. Hidrogen yang terdapat di lautan dan yang berbentuk deuterium ia hanya menunjukkan perkadaran 0,016% berkaitan dengan protium. Di alam semesta, isotop ini mempunyai kecenderungan untuk menyatu dengan lebih cepat sehingga menimbulkan helium. Sekiranya kita menggabungkan deuterium dengan oksigen atom kita melihat bahawa ia menjadi spesies beracun. Walaupun begitu, dan sifat kimia atau sangat serupa dengan hidrogen.
Satu lagi sifat isotop ini ialah apabila atom deuterium mengalami proses peleburan nuklear pada suhu tinggi, sejumlah besar tenaga dapat dilepaskan. Ini adalah eksodus, anda telah belajar untuk dapat menanamkan peleburan nuklear planet kita. Beberapa sifat fizikal seperti takat didih, haba pengewapan, titik tiga dan ketumpatan mereka mempunyai magnitud lebih besar daripada hidrogen.
Saya harap dengan maklumat ini anda dapat mengetahui lebih lanjut mengenai deuterium dan ciri-cirinya.