Δευτέριο
From Wikipedia, the free encyclopedia
Το δευτέριο ή υδρογόνο-2 (σύμβολο D ή ²H, επίσης γνωστό ως βαρύ υδρογόνο) είναι το ένα από δύο (2) σταθερά ισότοπα του υδρογόνου. Η φυσική του αφθονία στους ωκεανούς της Γης είναι περίπου 1 άτομο δευτερίου ανά 6.420 άτομα υδρογόνου-1 (που ονομάζεται και «πρώτιο»). Έτσι, το δευτέριο αντιπροσωπεύει περίπου το 0,0156% (ή 0,0312% κατά μάζα) του συνόλου του φυσικά υπάρχοντος υδρογόνου στους ωκεανούς, ενώ το πιο κοινό ισότοπο, το πρώτιο αντιπροσωπεύει μια αφθονία πάνω από 99,98%. Η αφθονία του δευτερίου αλλάζει ελαφρά από το ένα είδος φυσικού νερού σε άλλο.
Δευτέριο | |
---|---|
Πλήρης πίνακας | |
Γενικά | |
Όνομα, Σύμβολο | δευτέριο,2D, 2H |
Νετρόνια | 1 |
Πρωτόνια | 1 |
Πληροφορίες νουκλεϊδίου | |
Αφθονία στη φύση | 0,0156% (Γη) |
Ημιζωή | σταθερό |
Μάζα ισότοπου | 2,01410178 u |
Σπιν | 1+ |
Ενέργεια δεσμών | 2.224,52±0,20 keV keV |
Ο πυρήνας του δευτερίου, που ονομάζεται «δευτερόνιο», περιέχει ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο, ενώ ο αντίστοιχος του πολύ πιο άφθονου πρώτιου δεν περιέχει κανένα νετρόνιο. Το όνομα του δευτερίου σχηματίστηκε από την ελληνική λέξη «δεύτερος», που δηλώνει ότι ο πυρήνας του περιέχει δύο (2) σωματίδια[1]. Το δευτέριο ανακαλύφθηκε το 1931 από τον Χάρολντ Ούρεϋ (Harold Urey), που έτσι κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ το 1934. Η ανακάλυψη αυτή ακολουθήθηκε από την ανακάλυψη του νετρονίου, το 1932, που έκανε την πυρηνική δομή του δευτερίου προφανή. Σύντομα μετά την ανακάλυψη του δευτερίου, ο Ούρευ και άλλοι παρασκεύασαν δείγματα του βαρέος ύδατος, στο οποίο το δευτέριο έχει υψηλότερη συγκέντρωση δευτερίου (ως και 100% στο «καθαρό βαρύ ύδωρ») από ότι στο φυσικό νερό.
Επειδή το δευτέριο καταστρέφεται στο εσωτερικό των άστρων ταχύτερα απ' ό,τι παράγεται, και επειδή άλλες φυσικές διεργασίες παράγουν μόνο ασήμαντες (σχετικά) ποσότητες δευτερίου, θεωρείται ότι σχεδόν όλο το δευτέριο που βρίσκεται στη φύση παράχθηκε από τη Μεγάλη Έκρηξη, πριν περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Επίσης θεωρείται ότι η βασική φυσική αναλογία ισοτόπων (περίπου 26 άτομα δευτερίου ανά εκατομμύριο ατόμων υδρογόνου), προέρχεται επίσης από εκείνη την εποχή. Η ίδια ισοτοπική αναλογία βρέθηκε και στους αεριώδεις γιγαντιαίους πλανήτες, όπως ο Δίας. Ωστόσο, διαφορετικά αστρονομικά σώματα βρέθηκαν να έχουν διαφορετικές ισοτοπικές αναλογίες, που αποδίδεται στο φυσικό ισοτοπικό διαχωρισμό που συμβαίνει όταν η ηλιακή θερμότητα λιώνει τους πάγους των κομητών. Ομοίως, ο κύκλος του νερού στη Γη, ίσως εμπλουτίζει (αργά και σταδιακά) το δευτέριο στους ωκεανούς του πλανήτη μας, σε βάρος του πρώτιου. Στην πραγματικότητα, η ισοτοπική αναλογία δευτερίου/πρωτίου σε έναν αριθμό κομητών είναι παρόμοιος με την αντίστοιχη μέση αναλογία στους ωκεανούς της Γης (156) άτομα δευτερίου ανά εκατομμύριο ατόμων υδρογόνου). Το γεγονός αυτό οδήγησε σε θεωρίες σύμφωνα με τις οποίες μεγάλο μέρος από το νερό των ωκεανών της Γης προήλθε από κομήτες (που έπεσαν πάνω της)[2][3] .
Οι ισοτοπικές αναλογίες δευτερίου/πρωτίου συνεχίζουν έτσι να αποτελούν πεδίο έρευνας τόσο για την Αστρονομία, όσο και για την Κλιματολογία.