Δευτέριο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Δευτέριο
Hydrogen-2.svg
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

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 υδρογόντος 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.

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 κέρδησε 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 βαρέως 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' ότι 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 πλανήνες, 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 λυώνει 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 τςη Γης (156) άτομα δευτερίου ανά εκατομμύριο ατόμων υδρογόνου). Το γεγονός αυτό οδήγησε σε θεωρίες σύμφωνα με τις οποίες μεγάλο μέρος αό 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.

Αναφορές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Dan O'Leary "The deeds to deuterium" Nature Chemistry 4, 236 (2012). doi:10.1038/nchem.1273. "Science: Deuterium v. Diplogen". Time. 19 February 1934.
  2. Hartogh, Paul; Lis, Dariusz C.; Bockelée-Morvan, Dominique; De Val-Borro, Miguel; Biver, Nicolas; Küppers, Michael; Emprechtinger, Martin; Bergin, Edwin A. et al. (2011). "Ocean-like water in the Jupiter-family comet 103P/Hartley 2". Nature 478 (7368): 218–220. Bibcode:2011Natur.478..218H. doi:10.1038/nature10519. PMID 21976024.
  3. Hersant, Franck; Gautier, Daniel; Hure, Jean‐Marc (2001). "A Two‐dimensional Model for the Primordial Nebula Constrained by D/H Measurements in the Solar System: Implications for the Formation of Giant Planets". The Astrophysical Journal 554: 391. Bibcode:2001ApJ...554..391H. doi:10.1086/321355. "see fig. 7. for a review of D/H ratios in various astronomical objects".
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Deuterium της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).