ดิวเทอเรียม

โครงสร้างอะตอม

วันนี้เราจะมาพูดถึงไอโซโทปที่ใช้ในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ มันเป็นเรื่องของ ดิวทีเรียม. เป็นไอโซโทปชนิดหนึ่งของไฮโดรเจนและแสดงด้วยสัญลักษณ์ D หรือ 2H. ได้รับชื่อสามัญว่าไฮโดรเจนหนักเนื่องจากมวลของมันเป็นสองเท่าของโปรตอน ไอโซโทปไม่ได้เป็นอะไรมากไปกว่าสิ่งมีชีวิตที่มาจากองค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน แต่มีจำนวนมวลต่างกัน ดิวเทอเรียมถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

ด้วยเหตุนี้เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณถึงลักษณะโครงสร้างคุณสมบัติและการใช้ดิวทีเรียมทั้งหมด

คุณสมบัติหลัก

ดิวทีเรียม

ความแตกต่างระหว่างดิวทีเรียมและไฮโดรเจนเกิดจากความแตกต่างของจำนวนนิวตรอนที่มี ด้วยเหตุนี้ดิวเทอเรียมจึงถือเป็นไอโซโทปที่เสถียรและพบได้ในสารประกอบที่เกิดจากไฮโดรเจนจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติทั้งหมด ต้องระลึกไว้เสมอว่าแม้ว่าจะมีแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ แต่ก็มีอยู่ในสัดส่วนที่ไม่มากนัก ด้วยคุณสมบัติที่คล้ายกับไฮโดรเจนธรรมดา สามารถแทนที่ได้อย่างครบถ้วนในปฏิกิริยาที่มีส่วนร่วม. ด้วยวิธีนี้จะสามารถเปลี่ยนเป็นสารเทียบเท่าได้

ด้วยเหตุนี้และเหตุผลอื่น ๆ ดิวทีเรียมจึงมีการใช้งานจำนวนมากในสาขาวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน หลายปีที่ผ่านมากลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับการวิจัยและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและข้อมูล

โครงสร้างหลักของไอโซโทปนี้ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอน มีน้ำหนักอะตอมประมาณ 2,014 กรัม ไอโซโทปนี้ถูกค้นพบโดย Harold C. Urey นักเคมีจากสหรัฐอเมริกาและผู้ร่วมงานของเขา Ferdinand Brickwedde และ George Murphy ในปี 1931 การเตรียมพบกับดิวทีเรียมในสภาพบริสุทธิ์ได้ดำเนินการสำเร็จเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 1933 มีอยู่แล้วในปี 50 เมื่อเริ่มมีการใช้เฟสของแข็งที่แสดงถึงความเสถียรที่ยอดเยี่ยมซึ่งเรียกว่าลิเธียมดิวเทอไรด์ สารนี้สามารถแทนที่ดิวทีเรียมและไอโซโทปในปฏิกิริยาเคมีจำนวนมาก

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นเมื่อพบสารที่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีในการสร้างผลิตภัณฑ์ ในแง่นี้หากคุณศึกษาความอุดมสมบูรณ์ของไอโซโทปนี้เพื่อให้สามารถสังเกตบางสิ่งได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าสัดส่วนของดิวทีเรียมในน้ำแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่นำตัวอย่าง มีการศึกษาทางสเปกโตรสโกปีว่า ได้พิจารณาการมีอยู่ของไอโซโทปนี้บนดาวเคราะห์ดวงอื่นในกาแลคซีของเรา สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษาองค์ประกอบของวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ

โครงสร้างและที่มาของดิวทีเรียม

โคมไฟดิวทีเรียม

เราจะไปทราบข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับดิวทีเรียม ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ความแตกต่างหลักระหว่างไอโซโทปของไฮโดรเจนอยู่ที่โครงสร้างของพวกมัน ไฮโดรเจนดิวเทอเรียมและทริเทียมมีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนแตกต่างกันดังนั้นจึงมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน ฉันต้องจำไว้ด้วยว่าดิวเทอเรียมที่มีอยู่ในร่างกายของดาวฤกษ์ดวงอื่นจะถูกกำจัดด้วยความเร็วที่มากกว่าที่กำเนิด นี่เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การศึกษาการปรากฏตัวของดิวทีเรียมในร่างกายของดาวฤกษ์ทำได้ยากมาก

ปรากฏการณ์อื่น ๆ ของธรรมชาติถือเป็นรูปแบบของดิวทีเรียมเพียงเล็กน้อยดังนั้นการผลิตจึงยังคงสร้างความสนใจอย่างมากในปัจจุบัน จากเปอร์เซ็นต์ที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการปรากฏตัวของดิวทีเรียมในธรรมชาติ มันไม่เท่ากับ 0.02% ชุดการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยว่าอะตอมส่วนใหญ่ที่ก่อตัวจากดิวทีเรียมเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในการระเบิดซึ่งก่อให้เกิดการกำเนิดของเอกภพที่เรียกว่า บิ๊กแบง. นี่เป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งที่ทำให้เชื่อกันว่าดิวทีเรียมมีอยู่ในดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เช่นดาวพฤหัสบดี

วิธีทั่วไปในการรับไอโซโทปนี้ตามธรรมชาติคือเมื่อรวมกับไฮโดรเจน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นจะรวมกันในรูปแบบของโปรตอน นักวิทยาศาสตร์มีความสนใจที่จะทราบความสัมพันธ์ระหว่างสัดส่วนของ ดิวทีเรียมและไฮโดรเจนในสาขาวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน มีการศึกษากันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์เช่นดาราศาสตร์หรือภูมิอากาศ ในสาขาเหล่านี้มีอรรถประโยชน์ที่ใช้งานได้จริงเพื่อให้รู้และเข้าใจจักรวาลและบรรยากาศของเรา

คุณสมบัติของดิวเทอเรียม

ไอโซโทปในจักรวาล

เราจะไปรู้ว่าไอโซโทปที่เป็นของไฮโดรเจนมีคุณสมบัติหลักอะไรบ้าง สิ่งแรกที่ต้องทำคือต้องรู้ว่าไอโซโทปที่ไม่มีลักษณะกัมมันตภาพรังสีคืออะไร นั่นหมายความว่ามันค่อนข้างคงที่ในธรรมชาติ สามารถใช้แทนไฮโดรเจนในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ โดยการมีเสถียรภาพที่ดีตามธรรมชาติ แสดงพฤติกรรมที่แตกต่างกับไฮโดรเจนธรรมดา. สิ่งนี้เกิดขึ้นในปฏิกิริยาทั้งหมดที่มีลักษณะทางชีวเคมี จำเป็นต้องรู้ก่อนทำการแทนที่แม้ว่าจะสามารถเข้าถึงได้โดยการแลกเปลี่ยนไฮโดรเจนสำหรับดิวทีเรียมในปฏิกิริยาทางเคมี แต่ก็จำเป็นต้องรู้ว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน

เมื่อไฮโดรเจนสองอะตอมในน้ำถูกแทนที่จะได้สารประกอบที่เรียกว่าน้ำหนัก ไฮโดรเจนที่มีอยู่ในมหาสมุทรและอยู่ในรูปของดิวทีเรียม มันมีสัดส่วน 0,016% เมื่อเทียบกับโปรเทียม ในจักรวาลไอโซโทปนี้มีแนวโน้มที่จะหลอมรวมเร็วขึ้นเพื่อให้เกิดฮีเลียม ถ้าเรารวมดิวเทอเรียมกับออกซิเจนปรมาณูเราจะเห็นว่ามันกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นพิษ อย่างไรก็ตามเรื่องนี้และคุณสมบัติทางเคมีหรือคล้ายกับไฮโดรเจนมาก

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของไอโซโทปนี้คือเมื่ออะตอมของดิวเทอเรียมอยู่ภายใต้กระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันที่อุณหภูมิสูงพลังงานจำนวนมากจะถูกปลดปล่อยออกมา มันคือการอพยพคุณได้ศึกษาเพื่อให้สามารถใช้นิวเคลียร์ฟิวชั่นของโลกของเราได้ คุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างเช่นจุดเดือดความร้อนจากการกลายเป็นไอจุดสามจุดและความหนาแน่น มีขนาดมากกว่าไฮโดรเจน

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดิวทีเรียมและลักษณะของมันได้


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา