Hva er Deuterium?

Deuterium er en isotop av det kjemiske elementet hydrogen. I motsetning til normalt hydrogen, som har ett proton, har deuterium ett proton og ett nøytron. Denne isotopen er ikke-radioaktiv, og finnes i små mengder uansett hvor hydrogen er til stede. Det brukes først og fremst i kjernefusjon, som moderator for fisjonreaktorer, og i kjernemagnetisk resonansavbildning.

For det meste er deuterium kjemisk identisk med vanlig hydrogen. Det kan erstatte hydrogen i kjemiske bindinger, og de fleste organismer kan med suksess dyrkes på høye nivåer av deuterium. Deuteriumoksyd, kalt "tungt vann", viser noen merkelige effekter på grunn av isotopens ekstra masse; det er tykkere enn vanlig vann, og en isbit med tungt vann synker. Organismer som bruker små mengder tungt vann påvirkes generelt ikke, men den ekstra massen forårsaker en liten endring i dens bindingsegenskaper, og dette kan forstyrre biokjemien i en celle hvis det brukes for mye tungt vann.

Deuterium blir utvunnet fra sjøvann, hvor det finnes i en konsentrasjon på rundt 300 ppm. Den er veldig fortynnet, og derfor er ekstraksjonsprosessen energikrevende og kostbar; 1 pund (0,4 kilo) kan koste hundrevis av amerikanske dollar (USD). På grunn av sin atommasse er isotopen en bedre nøytron-moderator enn vanlig hydrogen, og deuteriumoksyd brukes i noen kjernefysjonsreaktorer, for eksempel CANDU-design. Deuterium brukes også til å lage atombomber, og under 2. verdenskrig bombet de allierte Tysklands viktigste deuteriumanlegg for å hindre det i å skaffe atomvåpen.

De fleste av de lett oppnåelige fusjonsreaksjonene bruker deuterium som ingrediens, inkludert deuterium-tritium, det nåværende fokuset for kunstig fusjonsforskning. Det meste av isotopen som er opprettet inne i en stjerne, blir raskt smeltet sammen igjen, og dermed forblir det store flertallet av hydrogenet i universet enten hydrogen, eller smeltes sammen til tyngre elementer som helium og karbon. Brune dverger, som aldri har en høy nok kjernetemperatur til å smelte sammen vanlig hydrogen, kan forbli stabile i noen millioner år ved å smelte sammen deuteriumet deres.