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重水素

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水素-2
基本 情報
다른 이름 重水素, 듀테륨
記號 2 H
中性子 1
陽性子 1
核 情報
自然存在非 0.015%
半減期 安定
同位 元素의 質量 2.01410178 u
스핀 1+
質量 過剩 13,135.720 ± 0.001 keV
結合 에너지 2,224.52 ± 0.20 keV

重水素 (重水素)는 水素 同位 元素 中 하나로 2 H 또는 D ( D euterium)로 表記한다. 三重水素 와 區別하기 위해 二重水素 (二重水素)라고 부르기도 한다.

槪要 [ 編輯 ]

重水素는 1931年에 美國 의 化學者 해럴드 有利 가 發見했으며, 陽性子 한 個와 中性子 한 個로 構成되어 있는 原子核 을 가지고 있는 原子이다.

一般的인 境遇, 地球上의 水素 原子와 重水素 原子의 存在比率을 보면, 水素가 99.985%, 重水素가 0.015% 存在한다. 넓은 意味에서는 2 H와 3 H를 重水素라 定義하고 있지만, 存在比가 極히 少量인 放射性 同位 元素인 三重水素를 뺀 二重水素만 重水素라고 부르는 境遇가 大部分이다.

性質과 제법 [ 編輯 ]

重水素 原子 2個가 結合한 分子도 重水素라고 부른다. 常溫, 常壓에서 無色, 無臭의 氣體이며, 녹는點 은 -254.5 °C이고 끓는點 은 -249.4 °C이다. 이는 水素 分子(H 2 )의 性質(녹는點이 -259.2 °C, 끓는點이 -259.6 °C)과 比較했을 때 높은 數値이다. 이것은 重水素 原子가 水素 原子의 質量에 約 2배이기 때문에, 다른 物理的 性質도 一般的인 水素와 달리, 化學反應에서도 다른 點이 있다. 例를 들면 電氣分解 하면 1 H 2 가 生成되기 쉽기 때문에 中搜 가 濃縮된다. 이 方法으로 重修를 100% 만들 수 있다. 또한 一般的으로 植物 은 경수를 吸收하기 쉬운 性質이 있어서, 種類에 따라서는 大略 70%까지 重水를 濃縮할 수 있다.

警守所, 重水素, 三重水素를 나타낸 그림

重水素 原子 2個가 原子核 結合反應을 일으켜 三重水素 或은 헬륨-3 이 生成되면 莫大한 에너지가 放出되는데, 恒星 初期의 核融合 反應이 이 過程에 該當된다. 核融合 發展 이나 水素爆彈 의 觀點에서 볼 때는 主로 反應 溫度 條件이 낮은 重水素와 三重水素의 核融合反應이 利用된다. 重水素는 海水 에 大量 存在하기 때문에 核融合 燃料로서 有望한 에너지源으로 評價된다.

用度 [ 編輯 ]

原子爐 [ 編輯 ]

重水素는 重水를 使用하는 原子爐에서 利用된다. 重水를 利用하면 一般的인 水素에서 일어나는 높은 確率의 中性子 吸收없이 中性子의 速度를 줄일 수 있다. 硏究用 原子爐에서 液體狀態의 D2는 中性子를 매우 낮은 에너지와 波長의 狀態로 만들어 産卵 實驗에 適切한 狀態로 만들어준다.

NMR 分光器 [ 編輯 ]

重水素는 水素核磁氣共鳴 分光器(NMR)에서 흔히 利用된다. 그 方法은 다음과 같다. NMR은 一般的으로 溶液에 溶解되는 性質의 化合物을 必要로한다. 重水素의 스핀 特性은 生物體의 分子에 存在하고 있는 가벼운 水素와는 다르기 때문에 NMR에서 一般的인 水素의 스펙트럼들은 重水素의 스펙트럼들과 크게 差異가 있다. 그리고 實際로 重水素는 一般的인 水素에 맞춰진 NMR 裝置로는 觀測되지 않는다. 重水素 溶解물( 中搜 或은 CDCl3와 같은 重水素를 包含한 클로로폼)은 따라서 根本的으로 NMR 分光器에서 警守所 化合物들의 스펙트럼들만을 測定하기 위해 使用된다.

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藥에서도 使用되는데 反應性이 낮아져서 物質代謝 가 이루어지는 時間이 길어지면, 藥效가 높아진다는 事實이 確認됐다. [1]

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. "Big interest in heavy drugs", Nature 2009 . doi 10.1038/458269a
가벼운 核種
水素-1
水素
同位 元素
무거운 核種
水素-3
어미核種:
뉴트로늄-2
헬륨-2
重水素의
崩壞 사슬
딸核種:
安定