Vad är deuterium?

Deuterium är en isotop av det kemiska elementet väte.Till skillnad från normalt väte, som har en proton, har Deuterium en proton och en neutron.Denna isotop är icke-radioaktiv och finns i små mängder varhelst väte finns.Det används främst i kärnfusion, som moderator för fissionreaktorer och i kärnmagnetisk resonansavbildning.

För det mesta är deuterium kemiskt identiskt med regelbundet väte.Det kan ersätta väte i kemiska bindningar, och de flesta organismer kan framgångsrikt odlas på höga nivåer av deuterium.Deuteriumoxid, kallad "tungt vatten", visar vissa konstiga effekter på grund av isotoperna extra massa;Det är tjockare än vanligt vatten, och en isbit med tungt vatten sjunker.Organismer som konsumerar små mängder tungt vatten påverkas i allmänhet, men den extra massan orsakar en liten förändring i dess bindningsegenskaper, och detta kan störa biokemin i en cell om för mycket tungt vatten används.

Deuterium extraheras från havsvatten, där det finns i en koncentration av cirka 300 ppm.Det är mycket utspädd, och så extraktionsprocessen är energikrävande och dyr;1 pund (0,4 kg) kan kosta hundratals amerikanska dollar (USD).På grund av dess atommassa är isotopen en bättre neutronmoderator än vanligt väte, och deuteriumoxid används i vissa nukleära fissionreaktorer, såsom Candu -designen.Deuterium används också för att tillverka kärnbomber, och under andra världskriget bombade de allierade Germanys huvuddeuteriumanläggning för att hindra den från att förvärva atomvapen.

De flesta av de lätt att bli fusionsreaktioner använder deuterium som ingrediens, inklusive deuterium-tritium-tritium, det nuvarande fokuset för konstgjord fusionsforskning.De flesta av isotopen som skapas inuti en stjärna smälts snabbt igen, och så den stora majoriteten av väte i universum förblir antingen väte eller smälts in i tyngre element som helium och kol.Bruna dvärgar, som aldrig har en tillräckligt hög kärntemperatur för att smälta vanligt väte, kan förbli stabila i några miljoner år genom att smälta deras deuterium.