Qu'est-ce que le deutérium?
Le deutérium est un isotope de l’élément chimique hydrogène. Contrairement à l'hydrogène normal, qui a un proton, le deutérium a un proton et un neutron. Cet isotope est non radioactif et se trouve en petites quantités partout où de l'hydrogène est présent. Il est principalement utilisé dans la fusion nucléaire, en tant que modérateur de réacteurs à fission et en imagerie par résonance magnétique nucléaire.
Le deutérium est chimiquement identique à l'hydrogène ordinaire. Il peut remplacer l'hydrogène dans les liaisons chimiques et la plupart des organismes peuvent être cultivés avec succès sur des niveaux élevés de deutérium. L'oxyde de deutérium, appelé «eau lourde», présente des effets étranges dus à la masse supplémentaire de l'isotope; il est plus épais que l'eau normale et un glaçon d'eau lourde va couler. Les organismes qui consomment de petites quantités d'eau lourde ne sont généralement pas affectés, mais la masse supplémentaire provoque une légère modification de ses propriétés de liaison, ce qui peut perturber la biochimie d'une cellule si une quantité d'eau trop lourde est utilisée.
Le deutérium est extrait de l'eau de mer où il se trouve à une concentration d'environ 300 ppm. Il est très dilué et le processus d'extraction consomme beaucoup d'énergie et coûte cher; 1 livre (0,4 kg) peut coûter des centaines de dollars américains (USD). En raison de sa masse atomique, l'isotope est un meilleur modérateur de neutrons que l'hydrogène ordinaire et l'oxyde de deutérium est utilisé dans certains réacteurs à fission nucléaires, tels que ceux conçus par CANDU. Le deutérium est également utilisé dans la fabrication de bombes nucléaires et, pendant la Seconde Guerre mondiale, les Alliés ont bombardé la principale usine de deutérium allemande pour l'empêcher d'acquérir des armes atomiques.
La plupart des réactions de fusion faciles à réaliser utilisent du deutérium en tant qu'ingrédient, notamment le deutérium-tritium, qui est actuellement au centre de la recherche sur la fusion artificielle. La majeure partie de l'isotope créé à l'intérieur d'une étoile est de nouveau fondue, de sorte que la grande majorité de l'hydrogène de l'univers reste soit de l'hydrogène, soit est fondue en éléments plus lourds tels que l'hélium et le carbone. Les naines brunes, qui n'ont jamais une température centrale suffisamment élevée pour fusionner de l'hydrogène ordinaire, peuvent rester stables pendant quelques millions d'années en fondant leur deutérium.