Wat is Deuterium?

Deuterium is een isotoop van het chemische element waterstof.In tegenstelling tot normale waterstof, met één proton, heeft Deuterium één proton en één neutron.Deze isotoop is niet-radioactief en wordt in kleine hoeveelheden gevonden waar waterstof aanwezig is.Het wordt voornamelijk gebruikt in nucleaire fusie, als moderator voor splijtingsreactoren en in nucleaire magnetische resonantie beeldvorming.

Voor het grootste deel is Deuterium chemisch identiek aan normale waterstof.Het kan waterstof vervangen in chemische bindingen en de meeste organismen kunnen met succes worden gekweekt op hoge niveaus van deuterium.Deuteriumoxide, 'zwaar water' genoemd, vertoont een aantal vreemde effecten vanwege de extra massa van de isotopen;Het is dikker dan normaal water en een ijsblokje van zwaar water zal zinken.Organismen die kleine hoeveelheden zwaar water consumeren, worden over het algemeen niet beïnvloed, maar de extra massa veroorzaakt een lichte verandering in de bindingseigenschappen, en dit kan de biochemie van een cel verstoren als er te veel zwaar water wordt gebruikt.

Deuterium wordt geëxtraheerd uit zeewater, waar het wordt gevonden in een concentratie van ongeveer 300 ppm.Het is erg verdund, en dus is het extractieproces energie-intensief en duur;1 pond (0,4 kilogram) kan honderden Amerikaanse dollars (USD) kosten.Vanwege de atoommassa is de isotoop een betere neutronenmoderator dan gewone waterstof, en deuteriumoxide wordt gebruikt in sommige nucleaire splijtingsreactoren, zoals het CandU -ontwerp.Deuterium wordt ook gebruikt bij het maken van nucleaire bommen, en tijdens de Tweede Wereldoorlog bombardeerden de geallieerden de Main Deuterium-fabriek in Duitsland om te voorkomen, de huidige focus van kunstmatig fusieonderzoek.Het grootste deel van de isotoop die in een ster is gecreëerd, wordt snel weer versmolten, en dus blijft de overgrote meerderheid van de waterstof in het universum waterstof, of wordt gefuseerd in zwaardere elementen zoals helium en koolstof.Bruine dwergen, die nooit een hoog genoeg kerntemperatuur hebben om gewone waterstof te fuseren, kunnen een paar miljoen jaar stabiel blijven door hun deuterium te combineren.