Hva er deuterium?

Deuterium er en isotop av det kjemiske elementhydrogenet. 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 fisjonereaktorer, og i kjernefysisk magnetisk resonansavbildning.

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

Deuterium blir trukket ut fra sjøvann, hvor det finnes i en konsentrasjon på rundt 300 ppm. Den er veldig fortynnet, og derfor er ekstraksjonsprosessen energikrevende og dyr; 1 pund (0,4 kilo) kan koste hundrevis av amerikanske dollar (USD). På grunn av atommassen er isotopen en bedre nøytronmoderator enn vanlig hydrogen, og deuteriumoksyd brukes i noen kjernefysiske fisjonereaktorer, for eksempel Candu -designen. Deuterium brukes også til å lage atombomber, og under andre verdenskrig bombet de allierte Tysklands viktigste deuteriumanlegg for å hindre den i å skaffe atomvåpen.

De fleste av de enkle å oppnå fusjonsreaksjoner bruker deuterium som ingrediens, inkludert deuterium-tritium, det nåværende fokuset for kunstig fusjonsforskning. Det meste av isotopen som er opprettet i en stjerne, blir raskt smeltet igjen, og derfor forblir det store flertallet av hydrogenet i universet enten hydrogen, eller blir smeltet sammen til tyngre elementer en sliks helium og karbon. Brune dverger, som aldri har en høy nok kjernetemperatur til å smelte sammen vanlig hydrogen, kan forbli stabil i noen millioner år ved å smelte sammen deuteriet.