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Deuterium


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Deuterium (von griechisch δευτερον : "das Zweite") ist neben Protium und Tritium ein Isotop des Wasserstoffes . Sein Atomkern wird auch Deuteron genannt.

Das korrekte chemische Symbol ist 2 H aus Gründen der Vereinfachung in der ist auch D geläufig.

Im Gegensatz zum 1 H Wasserstoff bei dem der Atomkern aus einzigen Proton besteht besteht der Deuteriumkern aus einem und einem Neutron . Der Anteil an Deuterium in natürlich Wasserstoff beträgt 0 015 %.

Ersetzt man beim Wasser (H 2 O) den Wasserstoff durch Deuterium so erhält schweres Wasser (D 2 O). Die Dichte von D 2 O beträgt 1 1047 g/cm³ bei 25 Der Schmelzpunkt liegt bei 3 8 °C der Siedepunkt bei 101 4 °C. Das liegt bei 11 2 °C (Wasser: 3 °C). Wasser in dem nur ein H-Atom ein D-Atom ersetzt ist hat die Summenformel Schweres Wasser ist in größerer Konzentration wegen verminderten Lösefähigkeit giftig.

Deuterium lässt sich leichter anreichern als Isotope der schweren Elemente wie B. Uran weil das Massenverhältnis zwischen Protium und sehr groß ist (ca. 2). In den Anreicherungsstufen kommt gewöhnlich der Girdler-Sulfid-Prozess zum Einsatz. wird ausgenutzt dass in einer wässrigen Schwefelwasserstoff-Lösung Molekülarten Wasserstoff austauschen können. Bei niedrigen Temperaturen das Deuterium bevorzugt zum Wasser bei hohen ist es umgekehrt. In der letzten Anreicherungsstufe das Gemisch aus H 2 O HDO und D 2 O durch Destillation getrennt.

Eingesetzt wird Deuterium als Moderator in Kernreaktoren (hier in Form von schwerem Wasser) Brennstoff in Wasserstoffbomben und als Tracer in Chemie und Biologie. In zukünftigen Fusionsreaktoren soll ein Gemisch aus Deuterium und als Brennstoff dienen.

Deuterium wurde 1931 von Harold Clayton Urey entdeckt wofür er 1934 den Chemienobelpreis erhielt.

Geschichtlicher Hintergrund: Deuterium war/ist ein wichtiger der Atombombe. Nur aufgrund des Mangels an Wasser war es den Deutschen im 2. nicht gelungen als Erstes die Atombombe fertigzustellen zu zünden. Es gab nur eine Produktionsstätte Deutschen welche in Norwegen lag jedoch wurde von Partisanen teilweise zerstört und die Abtransporte wieder angegriffen.



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