Deuterium

Was ist das Deuterium??

Er Deuterium Es ist eine der isotopen Wasserstoffarten, die als D oder dargestellt werden ²H. Darüber hinaus wurde der Name schwerer Wasserstoff gegeben, da seine Masse doppelt so hoch ist wie die des Protons. Ein Isotop ist eine Art, die aus demselben chemischen Element stammt, deren Massenzahl jedoch von diesem unterscheidet.

Diese Unterscheidung ist auf die Differenz der Anzahl der Neutronen zurückzuführen, die sie hat. Das Deuterium wird als stabiles Isotop angesehen und kann in Verbindungen gefunden werden, die durch Wasserstoff natürlicher Herkunft gebildet werden, allerdings in einem ziemlich geringen Verhältnis (weniger als 0,02 %).

Angesichts der Eigenschaften, die denen des gewöhnlichen Wasserstoffs sehr ähnlich sind, kann es Wasserstoff in allen Reaktionen ersetzen, an denen es teilnimmt, und werden zu gleichwertigen Substanzen.

Aus diesem und anderen Gründen enthält dieses Isotop viele Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und wird zu einer der wichtigsten.

Deuteriumstruktur

Die Struktur des Deuteriums besteht hauptsächlich aus einem Kern mit einem Proton und einem Neutron mit einem Atomgewicht oder einer Masse von ungefähr 2.014 g.

In ähnlicher Weise verdankt dieses Isotop Harold C seine Entdeckung. Urey, ein Chemiker aus den Vereinigten Staaten, und seine Mitarbeiter Ferdinand Brickwedde und George Murphy 1931.

Im oberen Bild sehen Sie den Vergleich zwischen den Strukturen der Isotope von Wasserstoff, die in Protioform (ihr am häufigsten vorkommender Isotop), Deuterium und Tritium vorhanden sind, von links nach rechts geordnet.

Die Herstellung des Deuteriums in seinem reinen Zustand wurde 1933 zum ersten Mal erfolgreich durchgeführt. Seit den 1950er Jahren wurde jedoch eine feste Phasensubstanz verwendet, und dies hat eine Stabilität, die als Lithium Deuterid (Deckel) bezeichnet wird eine große Anzahl chemischer Reaktionen.

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In diesem Sinne wurde die Fülle dieses Isotops untersucht, und es wurde beobachtet.

Darüber hinaus wurde durch Spektroskopie untersucht, dass die Existenz dieses Isotops auf anderen Planeten dieser Galaxie bestimmt wurde.

Einige Daten zum Deuterium

Der grundlegende Unterschied zwischen den Isotopen von Wasserstoff (die die einzigen sind, die auf unterschiedliche Weise benannt wurden) liegt in ihrer Struktur, da die Menge an Protonen und Neutronen einer Spezies ihre chemischen Eigenschaften verleiht.

Andererseits wird das vorhandene Deuterium in den Sternkörpern mit einer schnelleren Geschwindigkeit beseitigt als entstanden.

Darüber hinaus wird davon ausgegangen.

In ähnlicher Weise hat eine Reihe von Untersuchungen gezeigt, dass die überwiegende Mehrheit der Atome, die sich aus dieser Art gebildet haben, aus dem Urknall stammt; Dies ist der Grund, warum seine Anwesenheit auf großen Planeten wie Jupiter gewarnt wird.

Als die häufigste Art, diese Art in der Natur zu erreichen als Astronomie oder Wetter.

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Deuterium -Eigenschaften

- Es ist ein Isotop ohne radioaktive Eigenschaften. Das heißt, es ist in der Natur ziemlich stabil.

- Es kann verwendet werden, um das Wasserstoffatom bei chemischen Reaktionen zu ersetzen.

- Diese Spezies manifestiert ein anderes Verhalten als gewöhnlichen Wasserstoff bei biochemischen Reaktionen.

- Wenn die beiden Wasserstoffatome im Wasser ersetzt werden, wird D erhalten₂Oder den Namen schwerer Wasser erwerben.

- Der im Ozean vorhandene Wasserstoff in Form von Deuterium existiert in einem Anteil von 0,016 % in Bezug auf den Protio.

- In den Sternen hat dieses Isotop die Tendenz, schnell zu verschmelzen, um Helium zu führen.

- Das D₂Oder bildet eine giftige Spezies, obwohl ihre chemischen Eigenschaften denen von H sehr ähnlich sind₂

- Wenn Deuteriumatome bei hohen Temperaturen dem Kernfusionsprozess ausgesetzt sind, wird die Ablösung großer Energiemengen erhalten.

- Physikalische Eigenschaften wie Siedepunkt, Dichte, Verdampfungswärme, dreifacher Punkt haben große Größen in Deuteriummolekülen (D. D₂) das in Wasserstoff (h₂).

- Die häufigste Art und Weise, wie es gefunden wird, ist mit einem Wasserstoffatom verbunden, wodurch Wasserstoffdeuterid (HD) verursacht wird.

Verwendet/Anwendungen

Aufgrund seiner Eigenschaften wird das Deuterium in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, in denen Wasserstoff beteiligt ist. Einige dieser Verwendungen werden unten beschrieben:

- Im Bereich der Biochemie wird es in der Isotopenmarkierung verwendet, die aus "Markierung" einer Probe mit dem Isotop besteht.

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- Bei Kernreaktoren, die Fusionsreaktionen durchführen, wird sie verwendet, um die Geschwindigkeit zu verringern, mit der sich Neutronen bewegt.

- Im Bereich der nuklearen Magnetresonanz (NMR) werden Lösungsmittel, die auf dem Deuterium basieren.

- Im Bereich der Biologie werden Makromoleküle durch Neutronendispersionstechniken untersucht, bei denen die mit Deuterium gelieferten Proben verwendet werden, um die Rauschen in diesen Kontrasteigenschaften signifikant zu reduzieren.

- Im pharmakologischen Bereich wird der Wasserstoffersatz von Deuterium mit dem erzeugten kinetischen isotopischen Effekt verwendet und ermöglicht es diesen Medikamenten, ein längeres halbes Leben zu haben.