דאוטריום
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
דאוטריום, הידוע גם בשמו מימן כבד, הוא איזוטופ יציב (אינו רדיואקטיבי) של מימן. הגרעין של הדאוטריום נקרא דאוטרון, המכיל פרוטון אחד וניוטרון אחד (ראה תמונה), כאשר, הגרעין ההרבה יותר נפוץ של מימן, מכיל רק פרוטון אחד ואף לא ניוטרון.
סמלו הכימי של הדאוטריום הינו 2H. הסמל לא רשמי של הדאוטריום הוא D וגם הוא משומש רבות, למרות שהדאוטריום אינו יסוד כימי בזכות עצמו.
הדאוטריום נמצא בכמויות זניחות במצב טהור בגז הדאוטריום, שסימולו הכימי הוא 2H2 או D2, אך הרוב המוחלט של הדאוטריום ביקום נמצא בחיבורו לאטום 1H - מימן רגיל בגז הנקרא, מימן-דאוטריום.
התכונות הפיזיקליות של הדאוטריום יכולות להיות ושונות מהמימן, דוגמה לכך הוא המים הכבדים, שתכונותיהם שונות ממים רגילים.
מבחינה כימית הדאוטריום מתנהג באופן דומה למימן, והשינויים העיקריים מתבטאים באנרגיות ואורכי קשר.
המדינה ש"מייצרת" הכי הרבה דאוטריום היא קנדה, בעיקר בצורת מים כבדים. קנדה משתמשת במים הכבדים שהיא מייצרת כמודד ניטרונים ליצירת כור גרעיני.
תוכן עניינים |
[עריכה] שימושים
הדאוטירום הוא שימושי בתהליכי היתוך גרעיני, במיוחד אם הוא מעורבב עם טריטיום. בתהליך ההתכה הגרעינית הדאוטריום מתרכב עם הטריטיום ליצירת הליום ובתהליך זה משתחחרת אנרגיה רבה.
בכימיה ובמיוחד בביוכימיה משתמשים בדאוטריום כעוקב אחר איזוטופים שאינם רדיואקטיביים בתגובות כימיות, וזאת היות ומבחינה כימית, הדאוטריום מתנהג כמו מימן, אך עדיין ניתן לזהות את מיקומו לעומת מימן על ידי בדיקה פשוטה בספקטרומטר מסות או בספקטרומטר אינפרא אדום.
[עריכה] היסטוריה
איזוטופים של יסודות קלים (כמו ניאון) נצפו עוד בשנת 1913 ואפילו הוכחו על ידי ספקטרומטר מסות בשנת 1920. התאוריה העיקרית באותו זמן הייתה תאוריה שהסבירה את קיומם של איזוטופים על ידי "מספר שונה של אלקטרונים גרעיניים". התאוריה טענה, שמשום שמימן נמדד במסה אטומית ממוצאת קרובה מאוד ל-
ומשום שהגרעין של המימן נחשב לבנוי מפרוטון אחד (שאז התגלה כבר הפרוטון), המימן אינו יכול להכיל "אלקטרונים גרעיניים", ולכן, אין לו איזוטופים.
הראשון שטען לקיום הדאוטריום היה וולטר ראסל בשנת 1926. הוא נתגלה לראשונה על ידי הרולד יורי בשנת 1931 מאוניברסיטת קולומביה. יורי מצא את הדאוטריום על ידי בדיקה ספקטרומטרית של 5 ליטרים של מימן נוזלי, מתוך ה5 ליטרים של המימן, יורי מצא עקבות זעירות של תוצאה ספקטרומטרית שונה שהצביעה על מיקום הדאוטריום. יורי קרא לדאוטריום מתוך המילה היוונית והלטינית ל"שתיים", מכיוון שמסת הדאוטריום היא 2, בעוד שמסת המימן היא 1.
למידע נוסף לגבי היסטוריית היצור ושימוש של דאוטריום ראו ערך מים כבדים.
[עריכה] מידע כללי
- צפיפות:
בתנאים סטנדרטיים של טמפרטורה ולחץ. - מסה אטומית:

- ספין: 1+
- אחוזי המצאות ביסוד מימן: 0.015% בערך אטום דאוטריום 1 לכל 6400 אטומי מימן.
- זמן מחצית חיים: יציב
[עריכה] אנטידאוטריום
אנטידאוטריום הוא אנטי-חומר של איזוטופ הדאוטריום. בדומה לאנטיפרוטון, האנטידאוטריום הינו איזוטופ של האנטימימן שמכיל בגרעינו אנטיפרוטון ואנטיניוטרון. האנטידאוטריום נחשב לראשונה לאנטיחומר בשנת 1965 במאיץ החלקיקים של CERN. אטום שלם, עם פוזיטרון שמסתובב סביב הגרעין, נכון לשנת 2005 עדיין לא יוצר. סמלו של האנטידאוטריום הוא דומה, אך יש בו סימן מינוס, כדי לזהותו כאנטי חומר.
[עריכה] דאוטריום מופיע בתרבות
תגובה של חומר עם אנטי-חומר (דאוטריום עם אנטידאוטריום) הם הבסיס למהירות גדולה ממהירות האור בסדרה מסע בין כוכבים (וויאג'ר, אנטרפרייז), התגובה שבין חומר ואנטיחומר מייצרת בתאוריה 100% יעילות של אנרגייה לפי תורת היחסות הכללית, לכן, בסדרות הללו, הדאוטריום ואנטידאוטריום משמשים כדלק כדי להגיע למהירויות כאלו.

