Deuterium er et isotop av hydrogen med ett ekstra nøytron i atomkjernen. Deuterium er hva som skiller tungtvann fra vanlig vann. Det betegnes som 2H, eller bare D. Hydrogen inneholder 99,988 % vanlig hydrogen (1H), 0,015% prosent deuterium og ytterst små spor av tritium (3H), som har enda et nøytron. Den relative atommasse til deuterium er nær det dobbelte av vanlig hydrogens atommasse.
Egenskaper
Deuterium har mange lignende egenskaper som vanlig hydrogen, men små forskjeller gjør at de kan skilles.Atommasse 2,014102 i forhold til vanlig hydrogen 1,00797. Smeltepunktet for D2 er −254,4 °C, og kokepunktet −249,5 °C (tilsvarende for vanlig hydrogen, H2, −259,2 °C og −252,8 °C).
Historie
Deuterium ble oppdaget av den amerikanske kjemiker Harold Clayton Urey og medarbeidere i 1932. De begynte med hydrogen som de hadde kjølt ned til det var flytende, også destillerte de det slik at de fikk hydrogen med en større andel deuterium. Ved hjelp av spektroskopi så de at noen linjer i spekteret hadde blitt sterkere etter destilleringen, som de brukte for å slå fast at hydrogen hadde et tyngre isotop.For dette arbeidet fikk Urey i 1934 Nobelprisen i kjemi, som er overraskende kort tid etter en oppdagelse.
Fremstilling
Det er to hovedmetoder for å framstille deuterium.
Vi kan først produsere tungtvann, også splitte dette ved elektrolyse. Eller så kan vi ta en blanding av vanlige hydrogen og deuterium, og ved å utnytte forskjellen i egenskaper kan vi skille de fra hverandre ved for eksempel destillasjon.
Bruk
Da hydrogen i forskjellige hydrogenforbindelser lar seg bytte ut med deuterium, har deuterium vært brukt som indikator i undersøkelser over forløpet av kjemiske reaksjoner, særlig i dyre- og planteorganismer, samt studier av strukturell oppbygging av proteiner. Deuterium har også betydelig interesse i forbindelse med energiproduserende atomkjernereaksjoner. Her fusjonerer man enten to deuteriumkjerner sammen, eller en deuteriumkjerne med en tritiumkjerne. Dette kan gjøres kontrollert i en fusjonsreaktor, eller ukontrollert i en hydrogenbombe.
