Deutérium
Z Wikipédie
Deutérium (z gréčtiny δευτερον: „druhý“ ), tiež ťažký vodík je jeden z izotopov vodíka. Nepodlieha rádioaktívnej premene, v prírode sa bežne vyskytuje. Na 6500 atómov pripadne jeden atóm deutéria. Jadro deutéria sa volá deuterón - je súčasťou molekuly ťažkej vody D2O.
- Konfigurácia: 1 protón, 1 neutrón, 1 elektrón
- Relatívna atómová hmotnosť: 2,0135532127 amu
- Značka: ²H, D
- Výskyt: 0.0156 %
Obsah |
[úprava] História
Deutérium prvy krát pozoroval v roku 1931 Harold Urey, chemik na Columbia University, za čo v roku 1934 získal Nobelovu cenu za chémiu. Gilbert Newton Lewis izoloval molekulu ťažkej vody v roku 1933.
Počas druhej svetovej vojny, Nemecko robilo experimenty s použitím tažkej vody ako moderátora v atómových reaktoroch. Cieľom bolo vyrobiť plutónium na atómovú bombu. Tieto experimenty boli príčinou akcie Spojencov s anglickým názvom Norwegian heavy water sabotage, ktorá zničila fabriku Vemork v Nórsku.
[úprava] Ťažká voda
Molekula vody, v ktorej sú atómy vodíka nahradené atómami deutéria sa nazýva ťažká voda (D2O) a narozdiel od obyčajnej vody (H2O) je toxická.
[úprava] Využitie
Táto zlúčenina má významné využitie v jadrovom priemysle. Je veľmi účinným moderátorom (látkou spomaľujúcou rychlosť neutrónov). Tieto vlastnosti sa používajú od druhej svetovej vojny v určitých typoch reaktorov k príprave plutónia z uránu.
Dnes sa deutérium využíva ako účinný stopovač biochemických reakcií.
[úprava] Fyzikálne vlastnosti
Fyzikálne vlastnosti má odlišné od normálnej vody.
Mrzne pri 3,8 °C a vrie pri 101,4 °C,
- Hustota: 1107 kg/m³ (pri štandardnom tlaku a teplote)
- pevné skupenstvo: 195? kg/m³
- plynné skupenstvo: 0,452 kg/m³
- viskozita: 1,3 µPa·s
- špecifická tepelná kapacita pri konštantnom tlaku cp:
- pevné skupenstvo: 2950 J/(kg·K)
- plynné skupenstvo: 5200 J/(kg·K)
Vlastnosť | D2O (Ťažká voda) | H2O (Ľahká voda) |
---|---|---|
Bod tuhnutia (°C) | 3,82 | 0.0 |
Bod varu (°C) | 101,72 | 100.0 |
Hustota (pri 20°C, g/mL) | 1,1056 | 0,9982 |
Teplota maximálnej hustoty (°C) | 11,6 | 4,0 |
Viskozita (pri 20°C, centipoise) | 1,25 | 1,005 |
Povrchové napätie (25°C, dyn·cm) | 71,93 | 71,97 |
Skupenské teplo topenia (cal/mol) | 1,515 | 1,436 |
Skupenské teplo varu (cal/mol) | 10,864 | 10,515 |
[úprava] Antideuteron
Antideuterón je teoretická antičastica deuterónu, jadra deutéria. Skladá sa z antiprotónu a a antineutónu. Antideuterón prvykrát vyrobili v CERN a v Brookhaven National Laboratory v roku 1965.
Kompletný atóm s pozitrónom obiehajúci jadro, by sa volal antideutérium, ale do roku 2005 sa vedcom nepodarilo vytvoriť ho.
[úprava] Pozri aj
- Chemický prvok - Vodík
- Ďalší izotop vodíka - Trícium
- Jadrová energetika - Jadrová fúzia