Hôm nay chúng ta sẽ nói về một đồng vị được sử dụng để sản xuất năng lượng hạt nhân. Của nó về đơteri. Nó là một trong những loại đồng vị của hydro và được biểu thị bằng ký hiệu D hoặc 2H. Nó được đặt tên thông thường là hiđro nặng vì khối lượng của proton gấp đôi. Đồng vị không hơn gì một loài sinh ra từ cùng một nguyên tố hóa học nhưng có số khối khác nhau. Deuterium được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Vì vậy, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết tất cả các đặc điểm, cấu trúc, tính chất và công dụng của đơteri.
Các tính năng chính
Sự phân biệt giữa đơteri và hydro là do sự khác biệt về số lượng nơtron mà nó có. Vì lý do này, đơteri được coi là một đồng vị ổn định và có thể được tìm thấy trong các hợp chất được tạo thành bởi hydro có nguồn gốc hoàn toàn tự nhiên. Cần phải lưu ý rằng, mặc dù chúng có nguồn gốc tự nhiên, nhưng chúng xuất hiện với tỷ lệ nhỏ. Với những đặc tính mà nó có rất giống với hydro thông thường, có thể thay thế nó toàn bộ trong các phản ứng mà nó tham gia. Bằng cách này, nó có thể được chuyển đổi thành các chất tương đương.
Vì lý do này và các lý do khác, đơteri có một số lượng lớn các ứng dụng trong các lĩnh vực khoa học khác nhau. Trong những năm qua, nó đã trở thành một trong những yếu tố quan trọng nhất cho nghiên cứu và những tiến bộ trong công nghệ và thông tin.
Cấu trúc chính của đồng vị này được tạo thành từ một hạt nhân có một proton và một neutron. Nó có trọng lượng nguyên tử xấp xỉ 2,014 gam. Đồng vị này được phát hiện nhờ Harold C. Urey, một nhà hóa học đến từ Hoa Kỳ, và các cộng sự của ông là Ferdinand Brickwedde và George Murphy, vào năm 1931. Quá trình chuẩn bị để gặp đơteri ở trạng thái tinh khiết đã được thực hiện thành công lần đầu tiên vào năm 1933. Đó là vào những năm 50 khi một pha rắn thể hiện sự ổn định tuyệt vời, được gọi là lithium deuteride, bắt đầu được sử dụng. Chất này có thể thay thế đơteri và triti trong một số lượng lớn các phản ứng hóa học.
Những tiến bộ trong khoa học xảy ra khi một chất được tìm thấy có thể tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng hóa học để tạo ra sản phẩm. Theo nghĩa này, nếu bạn nghiên cứu sự phong phú của đồng vị này để có thể quan sát những điều nhất định. Người ta đã biết rằng tỷ lệ đơteri trong nước thay đổi một chút tùy thuộc vào khu vực lấy mẫu. Có một số nghiên cứu quang phổ đã xác định sự tồn tại của đồng vị này trên các hành tinh khác trong thiên hà của chúng ta. Điều này có thể rất quan trọng để nghiên cứu thành phần của các thiên thể khác.
Cấu trúc và nguồn gốc của đơteri
Chúng ta sẽ biết một số sự kiện về đơteri. Như chúng ta đã đề cập trước đây, sự khác biệt chính giữa các đồng vị hydro nằm ở cấu trúc của chúng. Và phải chăng hydro, đơteri và triti có lượng proton và neutron khác nhau nên chúng có các tính chất hóa học khác nhau. Tôi cũng phải lưu ý rằng deuterium tồn tại bên trong các thiên thể sao khác bị loại bỏ với tốc độ lớn hơn so với ban đầu. Đây là một trong những lý do tại sao rất khó nghiên cứu sự hiện diện của đơteri trong các thiên thể sao.
Các hiện tượng khác của tự nhiên được coi là hình thành một lượng nhỏ đơteri, vì vậy việc sản xuất nó tiếp tục tạo ra sự quan tâm đáng kể cho đến ngày nay. Từ tỷ lệ phần trăm mà chúng tôi đã đề cập trước đây về sự hiện diện của đơteri trong tự nhiên, nó không lên tới 0.02%. Một loạt các nghiên cứu khoa học đã tiết lộ rằng phần lớn các nguyên tử được hình thành từ đơteri có nguồn gốc tự nhiên trong vụ nổ tạo ra nguồn gốc của vũ trụ được gọi là Big Bang. Đây là một trong những lý do chính tại sao đơteri được cho là có mặt trong các hành tinh lớn như Sao Mộc.
Cách phổ biến nhất để có được đồng vị này một cách tự nhiên là khi chúng được kết hợp với hydro. Khi điều này xảy ra, nó sẽ được kết hợp dưới dạng protium. Các nhà khoa học muốn biết mối quan hệ được thiết lập giữa tỷ lệ đơteri và hydro trong các lĩnh vực khoa học khác nhau. Nó được nghiên cứu rộng rãi trong các ngành khoa học như thiên văn học hoặc khí hậu học. Trong những nhánh này, nó có một số tiện ích thiết thực để biết và hiểu về vũ trụ và bầu khí quyển của chúng ta.
Tính chất của đơteri
Chúng ta sẽ biết những tính chất chính mà đồng vị này thuộc về hydro có là gì. Điều đầu tiên cần làm là biết một đồng vị không có đặc điểm phóng xạ là gì. Điều này có nghĩa là nó khá ổn định trong tự nhiên. Nó có thể được sử dụng để thay thế hydro trong các phản ứng hóa học khác nhau. Bằng cách có sự ổn định tuyệt vời một cách tự nhiên, cho thấy một hành vi khác với hydro thông thường. Điều này xảy ra trong tất cả các phản ứng có bản chất sinh hóa. Cần phải biết trước khi thay thế, rằng mặc dù có thể đạt được bằng cách trao đổi hydro lấy đơteri trong các phản ứng hóa học, nhưng phải biết rằng chúng sẽ có một hành vi khác.
Khi bạn thay thế hai nguyên tử hydro trong nước, bạn có thể nhận được một hợp chất được gọi là nước nặng. Hydro có trong đại dương và ở dạng đơteri nó chỉ chiếm tỷ lệ 0,016% so với protium. Trong vũ trụ, đồng vị này có xu hướng nóng chảy nhanh hơn để tạo ra heli. Nếu chúng ta kết hợp đơteri với oxy nguyên tử, chúng ta thấy rằng nó trở thành một loài độc hại. Mặc dù vậy, và các tính chất hóa học hoặc rất giống với hydro.
Một trong những đặc tính khác của đồng vị này là khi các nguyên tử đơteri chịu quá trình phản ứng tổng hợp hạt nhân ở nhiệt độ cao, một lượng lớn năng lượng có thể được giải phóng. Đó là cuộc di cư, bạn đã nghiên cứu để có thể thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân trên hành tinh của chúng ta. Một số tính chất vật lý như điểm sôi, nhiệt hóa hơi, điểm ba và khối lượng riêng có độ lớn lớn hơn cường độ của hydro.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về deuterium và các đặc tính của nó.