Co je to Deuterium?

Deuterium je izotop vodíku chemického prvku. Na rozdíl od normálního vodíku, který má jeden proton, má Deuterium jeden proton a jeden neutron. Tento izotop je neradioaktivní a nachází se v malém množství, kde je přítomen vodík. Používá se primárně v jaderné fúzi, jako moderátor pro štěpné reaktory a při zobrazování jaderné magnetické rezonance.

Deuterium je z větší části chemicky totožné s běžným vodíkem. Může nahradit vodík v chemických vazbách a většina organismů může být úspěšně pěstována na vysoké úrovni deuteria. Oxid deuterium, nazývaný „těžká voda“, vykazuje některé podivné účinky díky extra hmotnosti izotopu; Je silnější než běžná voda a ledová kostky těžké vody se potopí. Organismy, které konzumují malá množství těžké vody, nejsou obecně ovlivněny, ale další hmota způsobuje mírnou změnu v jeho spojovacích vlastnostech, a to může narušit biochemii buňky, pokud se použije příliš velká voda.

Deuterium je extrahováno z mořské vody, kde se nachází při koncentraci přibližně 300 ppm. Je velmi zředěný, a proto je proces extrakce energeticky náročný a drahý; 1 libra (0,4 kilogramů) může stát stovky amerických dolarů (USD). Vzhledem k atomové hmotě je izotop lepším neutronovým moderátorem než obyčejný vodík a v některých jaderných štěpných reaktorech se používá oxid deuterium, jako je návrh CANDU. Deuterium se také používá při výrobě jaderných bomb a během druhé světové války spojenci bombardovali hlavní německou deuteriovou rostlinu, aby zabránili získávání atomových zbraní.

Většina snadno schopných fúzních reakcí používá Deuterium jako složku, včetně Deuterium-tritium, současného zaměření výzkumu umělé fúze. Většina izotopu vytvořeného uvnitř hvězdy je rychle opět fúzována, a tak drtivá většina vodíku ve vesmíru zůstává vodík, nebo je takováno do těžších prvkůS helium a uhlík. Hnědé trpaslíci, kteří nikdy nemají dostatečně vysokou teplotu jádra, aby spojili běžný vodík, mohou zůstat stabilní po několik milionů let spojováním jejich deuteria.