Деутеријум

Деутеријум
Деутеријум
Опште
Име, симбол	Водоник-2,2H или D
Број неутрона	1
Број протона	1
Подаци о нуклидима
Природна распрострањеност	0.0156% (Земља)
Маса изотопа	2.01410178 u
Спин	1+
Вишак масе	13135.720± 0.001 KeV
Eнергија везивања	2224.52± 0.20 KeV

Деутеријум познат и као тешки водоник, је стабилни изотоп водоника чије атомско језгро садржи по један протон и неутрон, док језгро обичног водоника има само један протон. Природна распрострањеност је 1/6500 (на сваки атом деутеријума дође 6500 атома водоника).

Хемијски симбол му је ²H али се користи и симбол D мада деутеријум сам за себе није хемијски елемент. Хемијски се понаша идентично водонику уз изразити изотопски ефект. Два изотопа се могу разликовати помоћу масене спектрометрије због огромне разлике у атомској маси и нуклеарне магнетне резонанције због огромне разлике у резонантним фреквенцијама. Због изотопског ефекта и физичке особине једињења деутеријума могу значајно да се разликују од водоничних аналога; на пример, D₂O, тешка вода је вискознија од H₂O, (лаке воде) и има знатно вишу тачку топљења. Атомско језгро деутеријума назива се деутерон, има спин +1 па је, према томе, бозон.

Постојање деутеријума у звездама је важан податак за космологију. Приликом фузије у звездама деутеријум се троши, а осим нуклеосинтезе након Великог праска, нема другог процеса синтезе деутеријума. Дакле, присуство деутеријума у звездама је један од кључних аргумената у корист теорије Великог праска наспрам стационарне теорије о настанку свемира.

Примене

Деутеријум је посебно користан у протонској нуклеарној магнетној резонанцији. Да би се избегло преклапање сигнала из узорка са сигналом из растварача, већина НМР растварача је пердеутерисана, дакле, сав водоник је замењен деутеријумом.

Историја

Деутеријум је детектовао 1931. године Харолд Јури, за шта је 1934. године добио Нобелову награду за хемију.

Подаци

• густина: 0,180 kg/m³ на стандардним условима (0 °C, 101,325 kPa).
• атомска тежина: 2,01355321270.

На 18 K (тројна тачка):

• густина:

• чврстог: 195 kg/m³
• гасовитог: 0,452 kg/m³

• вискозност: 1,3 µPa·s
• специфична топлота на константном притиску c_p:

• чврстог: 2950 J/(kg·K)
• гасовитог: 5200 J/(kg·K)

Антидеутеријум

Антидеутерон је античестица деутеријума и састоји се од антипротона и антинеутрона. Антидеутерон је први пут произведен у ЦЕРН-у у Швајцарској и у Брукхавен националној лабораторији у САД 1965. године. Комплетан анти атом, са позитронима који круже око језгра би се звао антидеутеријум али до 2006. године још није произведен.