Дейтерий | это... Что такое Дейтерий? (original) (raw)
| Дейтерий | |
|---|---|
 Таблица нуклидов |
|
| 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] %.
Изотопные модификации соединений водорода
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 дейтерия в природном водороде — 0,0011-0,0016 ат.% [4].
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[5].
При длительном кипячении природной воды концентрация тяжёлой воды в ней повышается очень незначительно — в пределах 1 %[источник не указан 1070 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 2 3 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
- ↑ 1 2 3 4 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков Начала химии (том 1) 2007.— М.: Изд-во Экзамен, С.298
- ↑ Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
- ↑ 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. Прохоров А. М. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1.— 704 с., ил. — 100 000 экз.
| 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 |
 |
|---|