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