Momotik.ru

Народный проект

Дейтерий

Общие сведения
Название, символ Дейтерий, 2H
Альтернативные названия тяжёлый водород, D
Нейтронов 1
Протонов 1
Свойства нуклида
Атомная масса 2,0141017778(4)[1] а. е. м.
Избыток массы 13 135,7216(3)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 1 112,283(0)[1] кэВ
Изотопная распространённость 0,0115(70) %[2]
Период полураспада стабильный[2]
Спин и чётность ядра 1+[2]

Дейте́рий (лат. deuterium, от др.-греч. δεύτερος «второй»), тяжёлый водород, обозначается символами D и 2H — стабильный изотоп водорода с атомной массой, равной 2. Ядро (дейтрон) состоит из одного протона и одного нейтрона.

Открыт в 1932 г. американским физико-химиком Г. Юри. Природное содержание — 0,0115 ± 0,0070[2] %.

Содержание

Изотопные модификации соединений водорода

См. также: Молекула водорода, Тяжёлая вода и Фторид дейтерия

Соединения изотопов водорода практически не различаются по химическим свойствам, но обладают довольно различными физическими свойствами (температура плавления, кипения, вес)[3]. Молекула D2, состоит из двух атомов дейтерия. Вещество имеет следующие физические свойства:

  • Температура плавления −254,5 °C
  • Температура кипения −249,5 °C

Содержание D2 в природном водороде — 0,012-0,016 %[источник не указан 733 дня].

По своим химическим свойствам соединения дейтерия имеют определенные особенности. Так, например, углерод-дейтериевые связи оказываются более «прочными», чем углерод-протиевые, из-за чего химические реакции с участием атомов дейтерия идут в несколько раз медленнее. Этим, в частности, обусловлена токсичность тяжёлой воды (вода состава D2O называется тяжёлой водой из-за большой разницы в массе протия и дейтерия).

Получение

Мировое производство дейтерия — десятки тысяч тонн в год. Основные методы получения: многоступенчатый электролиз воды, ректификация воды, ионный обмен, ректификация аммиака. При электролизе 100л воды выделяется 7,5 мл 60%-ного D2O[4].

При длительном кипячении природной воды концентрация тяжёлой воды в ней повышается очень незначительно — в пределах 1 %[источник не указан 986 дней]. Среди населения бытует миф о том, что это якобы может вредно сказаться на здоровье. В действительности же повышение концентрации тяжёлой воды при кипячении ничтожно, гораздо сильнее ощущается повышение концентрации растворённых солей.

Применение

Дейтерий широко используется в атомной энергетике как замедлитель нейтронов в атомных реакторах; в смеси с тритием или в соединении с литием-6 применяют для термоядерной реакции в водородных бомбах, применяется в качестве меченого стабильного индикатора в лабораторных исследованиях и технике. Перспективным также представляется применение дейтерия (в смеси с тритием) для получения высокотемпературной плазмы, необходимой для осуществления управляемого термоядерного синтеза (см. проект ITER).

Примечания

  1. ↑ The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
  2. ↑ The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  3. ↑ Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков Начала химии (том 1) 2007.— М.: Изд-во Экзамен, С.298
  4. ↑ Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков Начала химии (том 1) 2007.— М.: Изд-во Экзамен, С.299

Литература

  • Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков Начала химии (том 1) 2007.— М.: Изд-во Экзамен, С.298-299
  • Физическая энциклопедия. / Гл. ред. Похоров А. М. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1.— 704 с., ил. — 100 000 экз.


Это заготовка статьи об изотопе химического элемента. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.
Изотопы водорода

Стабильные: 1H: Протий, D, 2H: Дейтерий

10—10 000 лет: T, 3H: Тритий

Нестабильные (менее суток): 4H: Водород-4, 5H: Водород-5, 6H: Водород-6, 7H: Водород-7

см. также. Водород, Таблица нуклидов