Днес ще говорим за изотоп, който се използва за производство на ядрена енергия. Това е за деутерий. Той е един от изотопните видове водород и е представен със символа D или 2З. Той получи общо име тежък водород, тъй като масата е два пъти по-голяма от тази на протона. Изотопът не е нищо повече от вид, който произлиза от един и същ химичен елемент, но има различно масово число. Деутерият се използва за различни цели.
Ето защо ще посветим тази статия, за да ви разкажем за всички характеристики, структура, свойства и употреба на деутерия.
ключови характеристики
Разграничението между деутерий и водород се дължи на разликата в броя на неутроните, които има. Поради тази причина деутерият се счита за стабилен изотоп и може да се намери в съединения, образувани от водород с напълно естествен произход. Трябва да се има предвид, че макар да са от естествен произход, те се срещат в малка част. Като се имат предвид свойствата, които има толкова сходни с обикновения водород може да го замени изцяло в реакциите, в които участва. По този начин той може да се превърне в еквивалентни вещества.
По тази и други причини деутерият има голям брой приложения в различни области на науката. През годините се превърна в един от най-важните елементи за научни изследвания и напредък в технологиите и информацията.
Основната структура на този изотоп се състои от ядро, което има протон и неутрон. Той има атомно тегло приблизително 2,014 грама. Този изотоп е открит благодарение на Харолд С. Урей, химик от САЩ, и неговите сътрудници Фердинанд Брикведе и Джордж Мърфи, през 1931 г. Подготовката за среща на деутерия в чисто състояние е проведена успешно за първи път през 1933 г. Вече през 50-те години на миналия век започва да се използва твърда фаза, която демонстрира голяма стабилност, известна като литиев деутерид. Това вещество може да замести деутерия и трития в голям брой химически реакции.
Напредъкът в науката се случва, когато се намери вещество, което може да улесни химичните реакции за генерирането на продукти. В този смисъл, ако сте изучавали изобилието на този изотоп, за да можете да наблюдавате определени неща. Известно е, че делът на деутерия във водата варира леко в зависимост от района, където се взема пробата. Има някои изследвания на спектроскопия, които са определили съществуването на този изотоп на други планети в нашата галактика. Това може да бъде от голямо значение за изучаване на състава на други небесни тела.
Структура и произход на деутерия
Ще знаем някои факти за деутерия. Както споменахме преди, основната разлика между водородните изотопи се крие в тяхната структура. И е, че водородът, деутерият и тритийът имат различни количества протони и неутрони, така че те имат различни химични свойства. Трябва също да имам предвид, че деутерият, който съществува вътре в други звездни тела, се елиминира с по-голяма скорост, отколкото е възникнал. Това е една от причините, поради които е толкова трудно да се изследва наличието на деутерий в звездните тела.
Счита се, че други природни явления образуват малко количество дейтерий, така че производството му продължава да генерира значителен интерес и днес. От процента, който споменахме преди за присъствието на деутерий в природата, не възлиза на 0.02%. Поредица от научни изследвания разкриха, че по-голямата част от атомите, образувани от деутерий, естествено произхождат от експлозията, породила произхода на Вселената, известна като Голям взрив. Това е една от основните причини, поради които се смята, че деутерият присъства в големи планети като Юпитер.
Най-често срещаният начин да се получи този изотоп по естествен път е, когато те се комбинират с водород. Когато това се случи, той ще бъде комбиниран под формата на протиум. Учените се интересуват от познаването на връзката, установена между дела на деутерий и водород в различни области на науката. Широко се изучава в области на науката като астрономия или климатология. В тези клонове има някои практически инструменти, за да познава и разбира Вселената и нашата атмосфера.
Свойства на деутерия
Ще разберем кои са основните свойства, които притежава този изотоп, принадлежащ на водорода. Първото нещо, което трябва да направите, е да знаете какво е изотоп, лишен от радиоактивни характеристики. Това означава, че той е доста стабилен в природата. Може да се използва за заместване на водорода при различни химични реакции. Като имаме голяма стабилност естествено, показва поведение, различно от обикновения водород. Това се случва при всички реакции, които имат биохимичен характер. Необходимо е да се знае, преди да се замени, че въпреки че може да се постигне чрез обмяна на водород с деутерий в химични реакции, трябва да се знае, че те ще имат различно поведение.
Когато двата водородни атома във водата бъдат заменени, може да се получи съединение, известно като тежка вода. Водородът, който присъства в океана и който е под формата на деутерий той представлява само съотношение от 0,016% по отношение на протиума. Във Вселената този изотоп има тенденция да се слива по-бързо, за да породи хелий. Ако комбинираме деутерий с атомен кислород, виждаме, че той се превръща в токсичен вид. Въпреки това и химичните свойства или много подобни на тези на водорода.
Друго от свойствата на този изотоп е, че когато деутериевите атоми са подложени на процеса на ядрен синтез при високи температури, могат да се отделят големи количества енергия. Това е изходът, който сте проучили, за да можете да имплантирате ядрения синтез на нашата планета. Някои физични свойства като точка на кипене, топлина на изпаряване, тройна точка и плътност те имат величини по-големи от тези на водорода.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за деутерия и неговите характеристики.