आज हम एक आइसोटोप के बारे में बात करने जा रहे हैं जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। इसके बारे में ड्यूटेरियम। यह हाइड्रोजन की आइसोटोप प्रजातियों में से एक है और इसे प्रतीक डी या द्वारा दर्शाया गया है 2H. इसे भारी हाइड्रोजन का सामान्य नाम दिया गया है क्योंकि इसका द्रव्यमान प्रोटॉन से दोगुना है। आइसोटोप कुछ और नहीं बल्कि एक ऐसी प्रजाति है जो एक ही रासायनिक तत्व से आती है लेकिन उसकी द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। ड्यूटेरियम का उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए किया जाता है, जिसमें निम्नलिखित पर अध्ययन भी शामिल है: exoplanets और समझने में हाइड्रोजन सल्फाइड.
इसलिए, हम आपको ड्यूटेरियम की सभी विशेषताओं, संरचना, गुणों और उपयोगों को बताने के लिए इस लेख को समर्पित करने जा रहे हैं।
प्रमुख विशेषताएं
ड्यूटेरियम और हाइड्रोजन के बीच का अंतर इसकी वजह से न्यूट्रॉन की संख्या में अंतर के कारण है। इस कारण से, ड्यूटेरियम को एक स्थिर आइसोटोप माना जाता है और पूरी तरह से प्राकृतिक मूल के हाइड्रोजन द्वारा गठित यौगिकों में पाया जा सकता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, हालांकि वे प्राकृतिक मूल के हैं, वे एक छोटे से अनुपात में होते हैं। गुणों को देखते हुए यह साधारण हाइड्रोजन के समान है, इसे प्रतिक्रियाओं में इसकी संपूर्णता में प्रतिस्थापित कर सकता है जिसमें वह भाग लेता है। इस तरह, इसे समकक्ष पदार्थों में परिवर्तित किया जा सकता है।
इस तथा अन्य कारणों से, विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में ड्यूटेरियम का व्यापक अनुप्रयोग है। पिछले कुछ वर्षों में यह प्रौद्योगिकी और सूचना में अनुसंधान और प्रगति के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक बन गया है। इसके संबंध में, इस प्रकार की घटनाओं का अध्ययन किया गया है शुक्र ग्रह का वायुमंडल विभिन्न समस्थानिकों के प्रभाव को बेहतर ढंग से समझने के लिए। इसके अलावा, इसका अध्ययन निम्न से संबंधित है चन्द्रमा का वायुमंडल और उनकी विशेषताएं।
इस आइसोटोप की मुख्य संरचना एक नाभिक से बनी है जिसमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन है। इसका परमाणु भार लगभग 2,014 ग्राम है। इस आइसोटोप की खोज 1931 में संयुक्त राज्य अमेरिका के एक रसायनज्ञ हेरोल्ड सी। यूरे और उनके सहयोगियों फर्डिनेंड ब्रिकवेड और जॉर्ज मर्फी की बदौलत की गई थी। 1933 में पहली बार इसके शुद्ध राज्य में ड्यूटेरियम से मिलने की तैयारी को सफलतापूर्वक अंजाम दिया गया था। यह पहले से ही 50 के दशक में है जब एक ठोस चरण जिसने महान स्थिरता का प्रदर्शन किया था, जिसे लिथियम ड्यूटिराइड के रूप में जाना जाता था, का उपयोग किया जाने लगा। यह पदार्थ बड़ी संख्या में रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को बदल सकता है।
विज्ञान में प्रगति तब होती है जब कोई ऐसा पदार्थ मिल जाता है जो उत्पादों के निर्माण के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुगम बना सकता है। इस अर्थ में, कुछ चीजों को देखने के लिए इस आइसोटोप की प्रचुरता का अध्ययन किया गया है। यह पाया गया है कि पानी में ड्यूटेरियम का अनुपात उस क्षेत्र के आधार पर थोड़ा भिन्न होता है जहां से नमूना लिया जाता है। कुछ स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन हैं जो हमारी आकाशगंगा में अन्य ग्रहों पर इस आइसोटोप के अस्तित्व को निर्धारित किया है। यह अन्य खगोलीय पिंडों की संरचना के अध्ययन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है, जैसा कि किया गया है बृहस्पति का वायुमंडल और इसकी तुलना अन्य खगोलीय घटनाओं से करें।
ड्यूटेरियम की संरचना और उत्पत्ति
आइये ड्यूटेरियम के बारे में कुछ तथ्य जानें। जैसा कि हमने पहले बताया, हाइड्रोजन समस्थानिकों के बीच मुख्य अंतर उनकी संरचना में है। हाइड्रोजन, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की मात्रा अलग-अलग होती है, इसलिए उनके रासायनिक गुण भी भिन्न होते हैं। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि अन्य तारकीय पिंडों के अंदर मौजूद ड्यूटेरियम का उत्सर्जन, उत्पन्न होने की तुलना में अधिक तेजी से होता है। यही कारण है कि तारकीय पिंडों में ड्यूटेरियम की उपस्थिति का अध्ययन करना इतना कठिन है।
प्रकृति की अन्य घटनाओं को एक छोटी मात्रा में ड्यूटेरियम बनाने के लिए माना जाता है, इसलिए इसका उत्पादन आज भी काफी रुचि पैदा करता है। प्रकृति में ड्यूटेरियम की उपस्थिति के बारे में हमने पहले जो प्रतिशत बताया है, उससे 0.02% नहीं है। वैज्ञानिक अन्वेषणों की एक श्रृंखला से पता चला है कि बहुत सारे परमाणु जो प्राकृतिक रूप से विस्फोट में उत्पन्न हुए थे, जो कि विस्फोट से उत्पन्न हुए थे, ब्रह्मांड की उत्पत्ति को जन्म दिया बड़ा धमाका. ये मुख्य कारणों में से एक हैं कि क्यों ड्यूटेरियम को बृहस्पति जैसे बड़े ग्रहों पर मौजूद माना जाता है, जो कि जांच के संदर्भ में अध्ययन का विषय भी रहा है। मल्लाह.
इस आइसोटोप को प्राकृतिक रूप से प्राप्त करने का सबसे आम तरीका यह है कि इसे हाइड्रोजन के साथ संयोजित किया जाए। जब ऐसा होगा, तो इसे प्रोटियम के रूप में संयोजित किया जाएगा। वैज्ञानिकों को इस बात में रुचि है कि किस अनुपात के बीच संबंध स्थापित होता है विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में ड्यूटेरियम और हाइड्रोजन। खगोल विज्ञान और जलवायु विज्ञान जैसी विज्ञान की शाखाओं में इसका व्यापक अध्ययन किया जाता है। इन शाखाओं में ब्रह्मांड और हमारे वायुमंडल को जानने और समझने के लिए इसके कुछ व्यावहारिक उपयोग हैं, इसके अलावा यह वायुमंडल के अध्ययन में भी योगदान देता है। विकिरण का प्रभाव.
ड्यूटेरियम के गुण
हम यह जानने जा रहे हैं कि हाइड्रोजन से संबंधित इस आइसोटोप के मुख्य गुण क्या हैं। पहली बात यह जानना है कि रेडियोधर्मी विशेषताओं से रहित एक आइसोटोप क्या है। इसका मतलब है कि यह प्रकृति में काफी स्थिर है। इसका उपयोग विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में हाइड्रोजन को बदलने के लिए किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से महान स्थिरता होने से, साधारण हाइड्रोजन के लिए एक अलग व्यवहार दिखाता है। यह उन सभी प्रतिक्रियाओं में होता है जिनकी जैव रासायनिक प्रकृति होती है। प्रतिस्थापन करने से पहले यह जानना आवश्यक है, कि हालांकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ड्यूटेरियम के लिए हाइड्रोजन का आदान-प्रदान करके उस तक पहुंचा जा सकता है, यह ज्ञात होना चाहिए कि उनका एक अलग व्यवहार होगा।
जब आप पानी में दो हाइड्रोजन परमाणुओं को बदलते हैं, तो आप एक यौगिक को भारी पानी के रूप में जाना जा सकता है। हाइड्रोजन जो महासागर में मौजूद है और वह ड्यूटेरियम के रूप में है यह केवल प्रोटियम के संबंध में 0,016% का अनुपात प्रस्तुत करता है। ब्रह्मांड में, इस समस्थानिक की प्रवृत्ति अधिक तेजी से संलयित होकर हीलियम बनाने की होती है। यदि हम ड्यूटेरियम को परमाण्विक ऑक्सीजन के साथ संयोजित करें तो यह एक विषैली प्रजाति बन जाती है। इसके बावजूद, ड्यूटेरियम के रासायनिक गुण हाइड्रोजन के बहुत समान हैं।
इस आइसोटोप का एक अन्य गुण यह है कि जब ड्यूटेरियम परमाणुओं को उच्च तापमान पर नाभिकीय संलयन की प्रक्रिया के अधीन किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त हो सकती है, जो ड्यूटेरियम को परमाणु ऊर्जा पर अनुसंधान में एक आवश्यक तत्व बनाता है। परमाणु संलयन. यह पलायन है, आपने हमारे ग्रह पर परमाणु संलयन को लागू करने में सक्षम होने के लिए अध्ययन किया है। कुछ भौतिक गुण जैसे क्वथनांक, वाष्पीकरण की ऊष्मा, त्रिगुण बिंदु और घनत्व हाइड्रोजन की तुलना में अधिक परिमाण के अधिकारी।
मुझे उम्मीद है कि इस जानकारी से आप ड्यूटेरियम और उसकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।