Astăzi vom vorbi despre un izotop care este folosit pentru a produce energie nucleară. Este despre deuteriu. Este una dintre speciile de izotopi ai hidrogenului și este reprezentată de simbolul D sau 2H. I s-a dat numele comun hidrogen greu deoarece masa sa este de două ori mai mare decât cea a protonului. Un izotop nu este altceva decât o specie care provine din același element chimic, dar are un număr de masă diferit. Deuteriul este utilizat în diferite scopuri.
Prin urmare, vom dedica acest articol să vă spunem toate caracteristicile, structura, proprietățile și utilizările deuteriului.
caracteristici cheie
Distincția dintre deuteriu și hidrogen se datorează diferenței în numărul de neutroni pe care îi are. Din acest motiv, deuteriul este considerat un izotop stabil și poate fi găsit în compuși formați de hidrogen de origine total naturală. Trebuie avut în vedere faptul că, deși sunt de origine naturală, apar într-o proporție mică. Având în vedere proprietățile pe care le are atât de asemănător cu hidrogenul obișnuit, îl poate înlocui în întregime în reacțiile la care participă. În acest fel, poate fi transformat în substanțe echivalente.
Din acest motiv și din alte motive, deuteriul are un număr mare de aplicații în diferite domenii ale științei. De-a lungul anilor a devenit unul dintre cele mai importante elemente pentru cercetare și progrese în tehnologie și informație.
Structura principală a acestui izotop este alcătuită dintr-un nucleu care are un proton și un neutron. Are o greutate atomică de aproximativ 2,014 grame. Acest izotop a fost descoperit datorită lui Harold C. Urey, chimist din Statele Unite, și colaboratorilor săi Ferdinand Brickwedde și George Murphy, în 1931. Pregătirea pentru a întâlni deuteriul în stare pură a fost realizată cu succes pentru prima dată în 1933. Este deja în anii 50 când a început să fie folosită o fază solidă care a demonstrat o stabilitate mare, cunoscută sub numele de deuterură de litiu. Această substanță ar putea înlocui deuteriul și tritiul într-un număr mare de reacții chimice.
Progresele științifice apar atunci când se găsește o substanță care poate facilita reacțiile chimice pentru generarea de produse. În acest sens, dacă ai studia abundența acestui izotop pentru a putea observa anumite lucruri. S-a știut că proporția de deuteriu din apă variază ușor în funcție de zona în care este prelevată proba. Există câteva studii de spectroscopie care au determinat existența acestui izotop pe alte planete din galaxia noastră. Acest lucru poate avea o mare importanță pentru a studia compoziția altor corpuri cerești.
Structura și originea deuteriului
Vom cunoaște câteva fapte despre deuteriu. Așa cum am menționat anterior, principala diferență între izotopii de hidrogen constă în structura lor. Și este că hidrogenul, deuteriul și tritiul au cantități diferite de protoni și neutroni, deci au proprietăți chimice diferite. De asemenea, trebuie să țin cont de faptul că deuteriul care există în interiorul altor corpuri stelare este eliminat cu o viteză mai mare decât este originar. Acesta este unul dintre motivele pentru care este atât de dificil de studiat prezența deuteriului în corpurile stelare.
Se consideră că alte fenomene ale naturii formează o cantitate mică de deuteriu, astfel încât producția sa continuă să genereze un interes considerabil astăzi. Din procentul pe care l-am menționat anterior despre prezența deuteriului în natură, nu se ridică la 0.02%. O serie de investigații științifice au relevat că marea majoritate a atomilor care s-au format din deuteriu au provenit în mod natural din explozia care a dat naștere originii universului cunoscut sub numele de Big Bang. Acestea sunt unul dintre principalele motive pentru care se crede că deuteriul este prezent pe planete mari, cum ar fi Jupiter.
Cel mai comun mod de a obține acest izotop în mod natural este atunci când sunt combinați cu hidrogen. Când se întâmplă acest lucru, acesta va fi combinat sub forma unui protiu. Oamenii de știință sunt interesați să cunoască relația stabilită între proporția de deuteriu și hidrogen în diferite domenii ale științei. Este studiat pe scară largă în ramuri ale științei precum astronomia sau climatologia. În aceste ramuri are câteva utilități practice pentru a cunoaște și a înțelege universul și atmosfera noastră.
Proprietăți de deuteriu
Vom cunoaște care sunt principalele proprietăți pe care le are acest izotop aparținând hidrogenului. Primul dintre toate este să știm ce este un izotop lipsit de caracteristici radioactive. Aceasta înseamnă că are o natură destul de stabilă. Poate fi folosit pentru a înlocui hidrogenul în diferite reacții chimice. Având o mare stabilitate în mod natural, prezintă un comportament diferit de hidrogenul obișnuit. Acest lucru se întâmplă în toate reacțiile care au o natură biochimică. Înainte de substituire, este necesar să știm că, deși se poate realiza schimbând hidrogenul pentru deuteriu în reacțiile chimice, este necesar să știm că acestea vor avea un comportament diferit.
Când cei doi atomi de hidrogen din apă sunt înlocuiți, se poate obține un compus cunoscut sub numele de apă grea. Hidrogen care este prezent în ocean și care este sub formă de deuteriu are doar o proporție de 0,016% în raport cu protiul. În univers, acest izotop are tendința de a se contopi mai repede pentru a da naștere heliului. Dacă combinăm deuteriul cu oxigenul atomic, vedem că acesta devine o specie toxică. În ciuda acestui fapt, și a proprietăților chimice sau foarte asemănătoare cu cele ale hidrogenului.
O altă proprietate pe care o are acest izotop este aceea că atunci când atomii de deuteriu sunt supuși procesului de fuziune nucleară la temperaturi ridicate, pot fi eliberate cantități mari de energie. Este exodul, ați studiat pentru a putea implanta fuziunea nucleară a planetei noastre. Unele proprietăți fizice, cum ar fi punctul de fierbere, căldura de vaporizare, punctul triplu și densitatea posedă magnitudini mai mari decât cele ale hidrogenului.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre deuteriu și caracteristicile sale.