Deutérium

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A deutérium vagy nehézhidrogén a hidrogén egyik stabil izotópja, melynek természetes előfordulása 1 atom 6500 hidrogénatomonként. A deutérium atommagját deuteronnak nevezik, egy protont és egy neutront tartalmaz, míg a normál hidrogén csupán egy protont.

A ²H kémiai jel azonosítja a deutériumot. A D nemhivatalos jelölést is gyakran alkalmazzák, holott a deutérium nem önálló kémiai elem. Természetes formájában deutériumgázként fordul elő: ²H₂ vagy D₂. Amikor normál hidrogénatomhoz (¹H) kapcsolódik, akkor a gázt hidrogén deuteridnek hívják (legalábbis angol nyelvterületen).^[1]

A deutérium kémiai szempontból a közönséges hidrogénhez hasonlóan viselkedik, bár a nagyobb tömege miatt a deutériumot tartalmazó reakciók valamivel kisebb arányban mennek végbe, mint a megfelelő közönséges hidrogént tartalmazó reakciók. A két izotópot fizikailag tömegspektrométerrel lehet megkülönböztetni. Ezenfelül a deutériumvegyületek fizikai tulajdonságai eltérhetnek a hidrogénes megfelelőjüktől; például a D₂O sokkal viszkózusabb mint a H₂O. Mivel a deuteronnak a spinje +1, ezért bozon.

A deutérium helyettesítheti a normál hidrogént a vízmolekulában nehézvizet (D₂O) képezve. Jóllehet nem szigorúan mérgező, a nehézvíz fogyasztása ártalmas lehet az egészségre.

A deutérium jelenléte a csillagokban fontos adat a kozmológia számára. Mivel a deutérium elbomlik a csillagban végbemenő fúzió során, nem ismerünk más folyamatott, mint az Ősrobbanás nukleoszintézisét a deutérium előállítására. Így ez egy fontos érv az Ősrobbanás mellett a világegyetem állandó állapotú elméletével szemben.

A világ vezető deutériumtermelője Kanada. Ezt nehézvíz formájában neutronmoderátornak használja fel a CANDU-reaktorokban. (Ennek mellékterméke a nehézvízet alkamazó Sudbury Neutrínó Obszervatórium.)

A fúziós energiatermelés egyik igéretes nyersanyaga.