Deuterio

Deuterio, hidrógeno-2,  ² H

Isótopo de deuterio resaltado en una tabla truncada de nucleidos para los números atómicos del 1 al 29. El número de neutrones comienza en cero y aumenta hacia abajo. El número de protones comienza en uno y aumenta hacia la derecha. Isótopos estables en azul.
General
Símbolo	2 H
Nombres	deuterio, H-2, hidrógeno-2, D
Protones	1
Neutrones	1
Datos de nucleidos
Abundancia natural	0.0156% (Tierra)
Masa de isótopos	2.01410177811 u
Girar	1 +
Exceso de energia	13135,720 ± 0,001 keV
Energía de unión	2224,52 ± 0,20 keV
Isótopos de hidrógeno Tabla completa de nucleidos

Deuterio (o hidrógeno-2, símbolo² _{H o D , también conocido como hidrógeno pesado) es uno de los dos isótopos estables del hidrógeno (el otro es el protio o hidrógeno-1). El núcleo de un átomo de deuterio, llamado deuterón, contiene un protón y un neutrón, mientras que el protio mucho más común no tiene neutrones en el núcleo. El deuterio tiene una abundancia natural en los océanos de la Tierra de aproximadamente un átomo en6420 de hidrógeno. Por lo tanto, el deuterio representa aproximadamente el 0,0156% (0,0312% en masa) de todo el hidrógeno natural en los océanos, mientras que el protio representa más del 99,98%. La abundancia de deuterio cambia ligeramente de un tipo de agua natural a otro (ver Agua Oceánica Estándar Estándar de Viena ).}

El nombre deuterio se deriva del griego deuteros, que significa "segundo", para denotar las dos partículas que componen el núcleo. El deuterio fue descubierto y nombrado en 1931 por Harold Urey. Cuando se descubrió el neutrón en 1932, se hizo evidente la estructura nuclear del deuterio, y Urey ganó el Premio Nobel en 1934 "por su descubrimiento del hidrógeno pesado". Poco después del descubrimiento del deuterio, Urey y otros produjeron muestras de " agua pesada " en las que el contenido de deuterio estaba muy concentrado.

El deuterio se destruye en el interior de las estrellas más rápido de lo que se produce. Se cree que otros procesos naturales producen solo una cantidad insignificante de deuterio. Casi todo el deuterio que se encuentra en la naturaleza se produjo en el Big Bang hace 13.800 millones de años, ya que la proporción básica o primordial de hidrógeno-1 a deuterio (aproximadamente 26 átomos de deuterio por millón de átomos de hidrógeno) tiene su origen en ese momento. Esta es la proporción que se encuentra en los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter. El análisis de las proporciones deuterio-protio en los cometas encontró resultados muy similares a la proporción media en los océanos de la Tierra (156 átomos de deuterio por millón de átomos de hidrógeno). Esto refuerza las teorías de que gran parte del agua de los océanos de la Tierra es de origen cometario. La relación deuterio-protio del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, medida por la sonda espacial Rosetta, es aproximadamente tres veces mayor que la del agua de la Tierra. Esta cifra es la más alta hasta ahora medida en un cometa.

Por tanto, las relaciones deuterio-protio siguen siendo un tema activo de investigación tanto en astronomía como en climatología.

• 1 Diferencias del hidrógeno común (protio)
  • 1.1 Símbolo químico
  • 1.2 Espectroscopía
  • 1.3 nucleosíntesis del Big Bang
  • 1.4 Abundancia
  • 1.5 Producción
• 2 Propiedades
  • 2.1 Propiedades físicas
  • 2.2 Propiedades cuánticas
  • 2.3 Propiedades nucleares (el deuterón)
    • 2.3.1 Masa y radio del deuterón
    • 2.3.2 Spin y energía
    • 2.3.3 Estado singlete isospínico del deuterón
    • 2.3.4 Función de onda aproximada del deuterón
    • 2.3.5 Multipolos magnéticos y eléctricos
• 3 aplicaciones
  • 3.1 Reactores nucleares
  • 3.2 espectroscopía de RMN
  • 3.3 Rastreo
  • 3.4 Propiedades de contraste
  • 3.5 Armas nucleares
  • 3.6 Drogas
  • 3.7 Nutrientes esenciales reforzados
  • 3.8 Termostabilización
  • 3.9 Desaceleración de las oscilaciones circadianas
• 4 Historia
  • 4.1 Sospecha de isótopos de elementos más ligeros
  • 4.2 Deuterio detectado
  • 4.3 Denominación del isótopo y Premio Nobel
  • 4.4 Experimentos de "agua pesada" en la Segunda Guerra Mundial
  • 4.5 En armas termonucleares
  • 4.6 Investigación moderna
• 5 Datos para el deuterio elemental
• 6 Antideuterio
• 7 Véase también
• 8 referencias
• 9 Enlaces externos

Diferencias del hidrógeno común (protio)

Símbolo químico

Tubo de descarga de deuterio

El deuterio se representa con frecuencia por el símbolo químico D. Dado que es un isótopo de hidrógeno con número de masa 2, también está representado por² _{H . IUPAC permite tanto D como² H , a pesar de que ² H se prefiere. Se utiliza un símbolo químico distinto por conveniencia debido al uso común del isótopo en varios procesos científicos. Además, su gran diferencia de masa con el protio ( ¹ H) (el deuterio tiene una masa de2.014 102   u, comparado con el peso atómico medio de hidrógeno de 1.007 947  u, y la masa del protio de1,007 825  u) confiere diferencias químicas no despreciables con compuestos que contienen protio, mientras que las proporciones en peso de isótopos dentro de otros elementos químicos son en gran medida insignificantes a este respecto.}

Espectroscopia

En mecánica cuántica, los niveles de energía de los electrones en los átomos dependen de la masa reducida del sistema de electrones y núcleos. Para el átomo de hidrógeno, el papel de la masa reducida se ve más simplemente en el modelo de Bohr del átomo, donde la masa reducida aparece en un cálculo simple de la constante de Rydberg y la ecuación de Rydberg, pero la masa reducida también aparece en la ecuación de Schrödinger, y la ecuación de Dirac para calcular los niveles de energía atómica.

La masa reducida del sistema en estas ecuaciones está cerca de la masa de un solo electrón, pero difiere de ella en una pequeña cantidad aproximadamente igual a la relación entre la masa del electrón y el núcleo atómico. Para el hidrógeno, esta cantidad es aproximadamente 1837/1836, o 1.000545, y para el deuterio es incluso menor: 3671/3670 o 1.0002725. Por lo tanto, las energías de las líneas espectroscópicas para el deuterio y el hidrógeno ligero ( hidrógeno-1 ) difieren en las proporciones de estos dos números, que es 1.000272. Las longitudes de onda de todas las líneas espectroscópicas de deuterio son más cortas que las líneas correspondientes de hidrógeno ligero, por un factor de 1,000272. En observación astronómica, esto corresponde a un desplazamiento Doppler azul de 0,000272 veces la velocidad de la luz, o 81,6 km / s.

Las diferencias son mucho más pronunciadas en la espectroscopía vibracional, como la espectroscopía infrarroja y la espectroscopía Raman, y en los espectros rotacionales, como la espectroscopía de microondas, porque la masa reducida del deuterio es marcadamente mayor que la del protio. En la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, el deuterio tiene una frecuencia de RMN muy diferente (por ejemplo, 61 MHz cuando el protio está a 400 MHz) y es mucho menos sensible. Los disolventes deuterados se utilizan normalmente en la RMN de protio para evitar que el disolvente se superponga con la señal, aunque también es posible la RMN de deuterio por sí misma.

Nucleosíntesis del Big Bang

Artículo principal: nucleosíntesis del Big Bang

Se cree que el deuterio jugó un papel importante en el establecimiento del número y las proporciones de los elementos que se formaron en el Big Bang. Combinando la termodinámica y los cambios provocados por la expansión cósmica, se puede calcular la fracción de protones y neutrones basándose en la temperatura en el punto en que el universo se enfrió lo suficiente como para permitir la formación de núcleos. Este cálculo indica siete protones por cada neutrón al comienzo de la nucleogénesis, una proporción que permanecería estable incluso después de que terminara la nucleogénesis. Esta fracción estaba inicialmente a favor de los protones, principalmente porque la menor masa del protón favorecía su producción. A medida que el Universo se expandió, se enfrió. Los neutrones y protones libres son menos estables que los núcleos de helio, y los protones y neutrones tenían una fuerte razón energética para formar helio-4. Sin embargo, la formación de helio-4 requiere el paso intermedio de formación de deuterio.

Durante gran parte de los pocos minutos posteriores al Big Bang durante los cuales pudo haber ocurrido la nucleosíntesis, la temperatura fue lo suficientemente alta como para que la energía media por partícula fuera mayor que la energía de enlace del deuterio débilmente unido; por lo tanto, todo el deuterio que se formó se destruyó inmediatamente. Esta situación se conoce como el cuello de botella del deuterio. El cuello de botella retrasó la formación de helio-4 hasta que el Universo se enfrió lo suficiente como para formar deuterio (aproximadamente a una temperatura equivalente a 100 keV ). En este punto, hubo una explosión repentina de formación de elementos (primer deuterio, que inmediatamente se fusionó con helio). Sin embargo, muy poco tiempo después, veinte minutos después del Big Bang, el Universo se enfrió demasiado para que se produjera una nueva fusión nuclear y nucleosíntesis. En este punto, las abundancias elementales estaban casi fijas, con el único cambio cuando algunos de los productos radiactivos de la nucleosíntesis del Big Bang (como el tritio ) se desintegraban. El cuello de botella del deuterio en la formación de helio, junto con la falta de formas estables para que el helio se combine con el hidrógeno o consigo mismo (no hay núcleos estables con números de masa de cinco u ocho) significó que una cantidad insignificante de carbono, o cualquier elemento más pesado que el carbono, formado en el Big Bang. Por tanto, estos elementos requerían formación en estrellas. Al mismo tiempo, el fracaso de gran parte de la nucleogénesis durante el Big Bang aseguró que habría mucho hidrógeno en el universo posterior disponible para formar estrellas de larga vida, como nuestro Sol.

Abundancia

El deuterio se encuentra en trazas de forma natural como gas deuterio, escrito² _{H 2 o D 2, pero la mayoría de los átomos que ocurren naturalmente en el Universo están enlazados con un¹ H átomo, un gas llamado deuteruro de hidrógeno (HD o¹ H ² H ).}

La existencia de deuterio en la Tierra, en otras partes del Sistema Solar (confirmado por sondas planetarias) y en los espectros de las estrellas, también es un dato importante en cosmología. La radiación gamma de la fusión nuclear ordinaria disocia el deuterio en protones y neutrones, y no se conocen procesos naturales distintos de la nucleosíntesis del Big Bang que podrían haber producido deuterio en algo cercano a su abundancia natural observada. El deuterio es producido por la desintegración rara de los cúmulos y la absorción ocasional de neutrones naturales por el hidrógeno ligero, pero estas son fuentes triviales. Se cree que hay poco deuterio en el interior del Sol y otras estrellas, ya que a estas temperaturas las reacciones de fusión nuclear que consumen deuterio ocurren mucho más rápido que la reacción protón-protón que crea el deuterio. Sin embargo, el deuterio persiste en la atmósfera solar exterior aproximadamente a la misma concentración que en Júpiter, y esto probablemente no ha cambiado desde el origen del Sistema Solar. La abundancia natural de deuterio parece ser una fracción muy similar de hidrógeno, dondequiera que se encuentre el hidrógeno, a menos que existan procesos obvios en funcionamiento que lo concentren.

La existencia de deuterio en una fracción primordial baja pero constante en todo el hidrógeno es otro de los argumentos a favor de la teoría del Big Bang sobre la teoría del Universo del Estado Estacionario. Las proporciones observadas de hidrógeno a helio y deuterio en el universo son difíciles de explicar excepto con un modelo del Big Bang. Se estima que la abundancia de deuterio no ha evolucionado significativamente desde su producción hace unos 13,8 mil millones de años. Las mediciones del deuterio galáctico de la Vía Láctea a partir del análisis espectral ultravioleta muestran una proporción de hasta 23 átomos de deuterio por millón de átomos de hidrógeno en nubes de gas no perturbadas, que está solo un 15% por debajo de la proporción primordial estimada por WMAP de aproximadamente 27 átomos por millón de la Gran Estallido. Esto se ha interpretado en el sentido de que se ha destruido menos deuterio en la formación estelar en nuestra galaxia de lo esperado, o tal vez el deuterio se ha reposición por una gran caída de hidrógeno primordial desde fuera de la galaxia. En el espacio, a unos pocos cientos de años luz del Sol, la abundancia de deuterio es de solo 15 átomos por millón, pero este valor está presumiblemente influenciado por la adsorción diferencial de deuterio en granos de polvo de carbono en el espacio interestelar.

La abundancia de deuterio en la atmósfera de Júpiter ha sido medida directamente por la sonda espacial Galileo como 26 átomos por millón de átomos de hidrógeno. Las observaciones de ISO-SWS encuentran 22 átomos por millón de átomos de hidrógeno en Júpiter. y se cree que esta abundancia representa una proporción cercana a la del sistema solar primordial. Esto es aproximadamente el 17% de la relación terrestre deuterio a hidrógeno de 156 átomos de deuterio por millón de átomos de hidrógeno.

Se ha medido que los cuerpos de los cometas como el cometa Hale-Bopp y el cometa Halley contienen relativamente más deuterio (alrededor de 200 átomos de D por millón de hidrógenos), proporciones que están enriquecidas con respecto a la supuesta proporción de nebulosa protosolar, probablemente debido al calentamiento, y que son similar a las proporciones encontradas en el agua de mar de la Tierra. La reciente medición de cantidades de deuterio de 161 átomos D por millón de hidrógeno en el cometa 103P / Hartley (un antiguo objeto del cinturón de Kuiper ), una proporción casi exactamente igual a la de los océanos de la Tierra, enfatiza la teoría de que el agua de la superficie de la Tierra puede ser en gran parte derivada de cometas. Más recientemente, la relación deuterio-protio (D-H) de 67P / Churyumov-Gerasimenko medida por Rosetta es aproximadamente tres veces mayor que la del agua de la Tierra, una cifra que es alta. Esto ha provocado un renovado interés en las sugerencias de que el agua de la Tierra puede ser en parte de origen asteroide.

También se ha observado que el deuterio se concentra sobre la abundancia solar media en otros planetas terrestres, en particular Marte y Venus.

Producción

Artículo principal: Producción de agua pesada §

El deuterio se produce para fines industriales, científicos y militares, comenzando con agua ordinaria (una pequeña fracción de la cual es agua pesada de origen natural) y luego separando el agua pesada mediante el proceso de sulfuro de Girdler, destilación u otros métodos.

En teoría, el deuterio para agua pesada podría crearse en un reactor nuclear, pero la separación del agua ordinaria es el proceso de producción a granel más barato.

El principal proveedor mundial de deuterio fue Atomic Energy of Canada Limited hasta 1997, cuando se cerró la última planta de agua pesada. Canadá utiliza agua pesada como moderador de neutrones para la operación del diseño del reactor CANDU.

Otro importante productor de agua pesada es la India. Todas menos una de las plantas de energía atómica de la India son plantas de agua pesada a presión, que utilizan uranio natural (es decir, no enriquecido). India tiene ocho plantas de agua pesada, de las cuales siete están en funcionamiento. Seis plantas, de las cuales cinco están en funcionamiento, se basan en el intercambio D – H en gas amoniaco. Las otras dos plantas extraen deuterio del agua natural en un proceso que utiliza gas sulfuro de hidrógeno a alta presión.

Si bien la India es autosuficiente en agua pesada para su propio uso, ahora también exporta agua pesada apta para reactores.

Propiedades

Propiedades físicas

En comparación con el hidrógeno en su composición natural en la Tierra, el deuterio puro (D 2) tiene un punto de fusión más alto (18,72 K frente a 13,99 K), un punto de ebullición más alto (23,64 K frente a 20,27 K), una temperatura crítica más alta (38,3 K frente a 32,94 K). K) y una presión crítica más alta (1.6496 MPa vs 1.2858 MPa).

Las propiedades físicas de los compuestos de deuterio pueden exhibir efectos isotópicos cinéticos significativos y otras diferencias en las propiedades físicas y químicas de los análogos de protio. D 2 O, por ejemplo, es más viscoso que H 2 O. Químicamente, existen diferencias en la energía de enlace y la longitud de los compuestos de isótopos de hidrógeno pesados ​​en comparación con el protio, que son más grandes que las diferencias isotópicas en cualquier otro elemento. Los enlaces que involucran deuterio y tritio son algo más fuertes que los enlaces correspondientes en el protio, y estas diferencias son suficientes para causar cambios significativos en las reacciones biológicas. Las empresas farmacéuticas están interesadas en el hecho de que el deuterio es más difícil de eliminar del carbono que el protio.

El deuterio puede reemplazar al protio en las moléculas de agua para formar agua pesada (D 2 O), que es aproximadamente un 10,6% más densa que el agua normal (de modo que el hielo que se obtiene se hunde en el agua corriente). El agua pesada es ligeramente tóxica en animales eucariotas, con una sustitución del 25% del agua corporal que causa problemas de división celular y esterilidad, y una sustitución del 50% que causa la muerte por síndrome citotóxico (insuficiencia de la médula ósea y falla del revestimiento gastrointestinal). Los organismos procariotas, sin embargo, pueden sobrevivir y crecer en agua pura y pesada, aunque se desarrollan lentamente. A pesar de esta toxicidad, el consumo de agua pesada en circunstancias normales no representa una amenaza para la salud de los seres humanos. Se estima que una persona de 70 kg (154 lb) podría beber 4,8 litros (1,3 galones estadounidenses) de agua pesada sin consecuencias graves. Pequeñas dosis de agua pesada (unos pocos gramos en humanos, que contienen una cantidad de deuterio comparable a la que normalmente está presente en el cuerpo) se usan de forma rutinaria como trazadores metabólicos inofensivos en humanos y animales.

Propiedades cuánticas

El deuterón tiene espín +1 (" estado triplete ") y, por lo tanto, es un bosón. La frecuencia de RMN del deuterio es significativamente diferente de la del hidrógeno ligero común. La espectroscopia infrarroja también diferencia fácilmente muchos compuestos deuterados, debido a la gran diferencia en la frecuencia de absorción de IR que se observa en la vibración de un enlace químico que contiene deuterio, frente al hidrógeno ligero. Los dos isótopos estables de hidrógeno también se pueden distinguir utilizando espectrometría de masas.

El nucleón del triplete deuterón está apenas unido en E B =2,23 MeV, y ninguno de los estados de mayor energía está ligado. El deuterón singlete es un estado virtual, con una energía de enlace negativa de~ 60 keV. No existe tal partícula estable, pero esta partícula virtual existe transitoriamente durante la dispersión inelástica neutrón-protón, lo que explica la sección transversal inusualmente grande de dispersión neutrónica del protón.

Propiedades nucleares (el deuterón)

Masa y radio del deuterón

El núcleo del deuterio se llama deuterón. Tiene una masa de2.013 553 212 745 (40) u (poco más de1,875 GeV).

El radio de carga del deuterón es2.127 99 (74)  fm.

Al igual que el radio del protón, las mediciones que utilizan deuterio muónico producen un resultado menor:2,125 62 (78)  fm.

Ver también: Rompecabezas de radio de protones

Spin y energía

El deuterio es uno de los cinco nucleidos estables con un número impar de protones y un número impar de neutrones. (² _{H , ⁶ Li , ¹⁰ B , ¹⁴ norte , ^{El 180m} Ejército de reserva ; también, los nucleidos radiactivos de larga duración ⁴⁰ K , ⁵⁰ V , ¹³⁸ La , ¹⁷⁶ Lu ocurren naturalmente.) La mayoría de los núcleos impares son inestables con respecto a la desintegración beta, porque los productos de la desintegración son pares-pares y, por lo tanto, están más fuertemente unidos debido a los efectos de emparejamiento nuclear. El deuterio, sin embargo, se beneficia de tener su protón y neutrón acoplados a un estado de espín-1, lo que proporciona una atracción nuclear más fuerte; el correspondiente estado de espín 1 no existe en el sistema de dos neutrones o dos protones, debido al principio de exclusión de Pauli que requeriría que una u otra partícula idéntica con el mismo espín tenga algún otro número cuántico diferente, como orbital momento angular. Pero el momento angular orbital de cualquiera de las partículas proporciona una energía de enlace más baja para el sistema, principalmente debido al aumento de la distancia de las partículas en el fuerte gradiente de la fuerza nuclear. En ambos casos, esto hace que el núcleo del diprotón y del dineutrón sea inestable.}

El protón y el neutrón que forman el deuterio pueden disociarse mediante interacciones de corriente neutra con neutrinos. La sección transversal de esta interacción es comparativamente grande, y el deuterio se utilizó con éxito como objetivo de neutrinos en el experimento del Observatorio de Neutrinos de Sudbury.

El deuterio diatómico (D 2) tiene isómeros de espín orto y paranuclear como el hidrógeno diatómico, pero con diferencias en el número y población de estados de espín y niveles de rotación, que se producen porque el deuterón es un bosón con espín nuclear igual a uno.

Estado singlete isospínico del deuterón

Debido a la similitud en las propiedades nucleares y de masa entre el protón y el neutrón, a veces se los considera como dos tipos simétricos del mismo objeto, un nucleón. Si bien solo el protón tiene carga eléctrica, esta suele ser insignificante debido a la debilidad de la interacción electromagnética en relación con la fuerte interacción nuclear. La simetría que relaciona el protón y el neutrón se conoce como isospín y se denota I (oa veces T).

Isospin es una simetría SU (2), como espín ordinario, por lo que es completamente análoga a ella. El protón y el neutrón, cada uno de los cuales tiene iso spin- 1 ⁄ 2, forman un doblete isospin (análogo a un doblete de spin ), con un estado "abajo" (↓) siendo un neutrón y un estado "arriba" (↑) siendo un protón. Un par de nucleones puede estar en un estado antisimétrico de isospin llamado singlete, o en un estado simétrico llamado triplete. En términos del estado "abajo" y el estado "arriba", el singlete es

$$ 1 2 ( | ↑ ↓⟩- | ↓ ↑⟩ ). {\ displaystyle {\ frac {1} {\ sqrt {2}}} {\ Big (} | {\ uparrow \ downarrow} \ rangle - | {\ downarrow \ uparrow} \ rangle {\ Big)}.}, que también se puede escribir:$$ 1 2 ( |pagnorte⟩- |nortepag⟩ ). {\ Displaystyle {\ frac {1} {\ sqrt {2}}} {\ Big (} | pn \ rangle - | np \ rangle {\ Big)}.}

Este es un núcleo con un protón y un neutrón, es decir, un núcleo de deuterio. El triplete es

$$ ( | ↑↑ ⟩ 1 2 ( | ↑ ↓ ⟩ + | ↓ ↑ ⟩ ) | ↓↓ ⟩) {\ Displaystyle \ left ({\ begin {array} {ll} | {\ uparrow \ uparrow} \ rangle \\ {\ frac {1} {\ sqrt {2}}} (| {\ uparrow \ downarrow} \ rangle + | {\ flecha hacia abajo \ uparrow} \ rangle) \\ | {\ flecha hacia abajo \ flecha hacia abajo} \ rangle \ end {array}} \ right)}

y por lo tanto consta de tres tipos de núcleos, que se supone que son simétricos: un núcleo de deuterio (en realidad, un estado muy excitado del mismo), un núcleo con dos protones y un núcleo con dos neutrones. Estos estados no son estables.

Función de onda aproximada del deuterón

La función de onda del deuterón debe ser antisimétrica si se utiliza la representación de isospin (dado que un protón y un neutrón no son partículas idénticas, la función de onda no necesita ser antisimétrica en general). Aparte de su isospin, los dos nucleones también tienen distribuciones espaciales y de espín de su función de onda. Este último es simétrico si el deuterón es simétrico bajo paridad (es decir, tiene una paridad "par" o "positiva") y antisimétrico si el deuterón es antisimétrico bajo paridad (es decir, tiene una paridad "impar" o "negativa"). La paridad está completamente determinada por el momento angular orbital total de los dos nucleones: si es par, entonces la paridad es par (positiva), y si es impar, entonces la paridad es impar (negativa).

El deuterón, siendo un singlete isospin, es antisimétrico bajo el intercambio de nucleones debido a isospin, y por lo tanto debe ser simétrico bajo el doble intercambio de su espín y ubicación. Por lo tanto, puede estar en cualquiera de los siguientes dos estados diferentes:

• Spin simétrico y simétrico bajo paridad. En este caso, el intercambio de los dos nucleones multiplicará la función de onda del deuterio por (-1) del intercambio de isospin, (+1) del intercambio de espín y (+1) de la paridad (intercambio de ubicación), para un total de (-1) según sea necesario para la antisimetría.
• Spin antisimétrico y antisimétrico bajo paridad. En este caso, el intercambio de los dos nucleones multiplicará la función de onda del deuterio por (−1) del intercambio de isospin, (−1) del intercambio de espín y (−1) de la paridad (intercambio de ubicación), nuevamente para un total de (- 1) según sea necesario para la antisimetría.

En el primer caso, el deuterón es un triplete de espín, de modo que su espín total s es 1. También tiene una paridad par y, por lo tanto, un momento angular orbital l uniforme  ; Cuanto menor sea su momento angular orbital, menor será su energía. Por lo tanto, el estado de energía más bajo posible tiene s = 1, l = 0.

En el segundo caso, el deuterón es un singlete de espín, de modo que su espín total s es 0. También tiene una paridad impar y, por lo tanto, un momento angular orbital l impar. Por lo tanto, el estado de energía más bajo posible tiene s = 0, l = 1.

Dado que s = 1 da una atracción nuclear más fuerte, el estado fundamental del deuterio está en el estado s = 1, l = 0.

Las mismas consideraciones conducen a los posibles estados de un triplete isospín tener s = 0, l = incluso o s = 1, l = impar. Por tanto, el estado de menor energía tiene s = 1, l = 1, más alto que el del singlete isospin.

El análisis simplemente dado es de hecho sólo aproximados, tanto porque isospín no es una simetría exacta, y más importante debido a que la fuerte interacción nuclear entre las dos nucleones está relacionada con el momento angular en la interacción spin-órbita que mezcla diferente s y l estados. Es decir, s y L no son constantes en el tiempo (que no conmutan con el hamiltoniano ), y con el tiempo un estado tal como s = 1, l = 0 puede convertirse en un estado de s = 1, l = 2. La paridad sigue siendo constante en el tiempo, por lo que estos no se mezclan con estados l impares (como s = 0, l = 1). Por lo tanto, el estado cuántico del deuterio es una superposición (una combinación lineal) del estado s = 1, l = 0 y el estado s = 1, l = 2, aunque el primer componente es mucho más grande. Dado que el momento angular total j también es un buen número cuántico (es una constante en el tiempo), ambos componentes deben tener el mismo j, y por lo tanto j = 1. Este es el giro total del núcleo de deuterio.

En resumen, el núcleo de deuterio es antisimétrico en términos de isospín y tiene espín 1 e incluso paridad (+1). El momento angular relativo de sus nucleones l no está bien definido, y el deuterón es una superposición de principalmente l = 0 con algo de l = 2.

Multipolos magnéticos y eléctricos

Para encontrar teóricamente el momento dipolar magnético del deuterio μ, se usa la fórmula para un momento magnético nuclear

$$μ= 1 j + 1 ⟨(l,s),j, metro j =j | μ →⋅ ȷ → |(l,s),j, metro j =j ⟩ {\ Displaystyle \ mu = {\ frac {1} {j + 1}} {\ bigl \ langle} (l, s), j, m_ {j} {=} j \, {\ bigr |} \, { \ vec {\ mu}} \ cdot {\ vec {\ jmath}} \, {\ bigl |} \, (l, s), j, m_ {j} {=} j {\ bigr \ rangle}}

con

$$ μ →= gramo ( l ) l →+ gramo ( s ) s → {\ Displaystyle {\ vec {\ mu}} = g ^ {(l)} {\ vec {l}} + g ^ {(s)} {\ vec {s}}}

g ^(l) y g ^(s) son factores g de los nucleones.

Dado que el protón y el neutrón tienen valores diferentes para g ^(l) y g ^(s), se deben separar sus contribuciones. Cada uno recibe la mitad del momento angular orbital y el giro del deuterio. Uno llega a $$

l → {\ Displaystyle {\ vec {l}}}$$ s → {\ Displaystyle {\ vec {s}}}

$$μ= 1 j + 1 ⟨(l,s),j, metro j =j | ( 1 2 l → gramo ( l ) pag + 1 2 s → ( gramo ( s ) pag + gramo ( s ) norte ) )⋅ ȷ → |(l,s),j, metro j =j ⟩ {\ Displaystyle \ mu = {\ frac {1} {j + 1}} {\ Bigl \ langle} (l, s), j, m_ {j} {=} j \, {\ Bigr |} \ left ( {\ frac {1} {2}} {\ vec {l}} {g ^ {(l)}} _ {p} + {\ frac {1} {2}} {\ vec {s}} ({ g ^ {(s)}} _ {p} + {g ^ {(s)}} _ {n}) \ right) \ cdot {\ vec {\ jmath}} \, {\ Bigl |} \, ( l, s), j, m_ {j} {=} j {\ Bigr \ rangle}}

donde los subíndices p y n representan el protón y el neutrón, y g ^(l)n = 0.

Usando las mismas identidades que aquí y usando el valor g ^(l)p = 1, llegamos al siguiente resultado, en unidades del magnetón nuclear μ N

$$μ= 1 4 ( j + 1 ) [ ( gramo ( s ) pag + gramo ( s ) norte ) ( j ( j + 1 ) - l ( l + 1 ) + s ( s + 1 ) ) + ( j ( j + 1 ) + l ( l + 1 ) - s ( s + 1 ) ) ] {\ Displaystyle \ mu = {\ frac {1} {4 (j + 1)}} \ left [({g ^ {(s)}} _ {p} + {g ^ {(s)}} _ { n}) {\ grande (} j (j + 1) -l (l + 1) + s (s + 1) {\ grande)} + {\ grande (} j (j + 1) + l (l + 1) -s (s + 1) {\ big)} \ right]}

Para el estado s = 1, l = 0 ( j = 1), obtenemos

$$μ= 1 2( gramo ( s ) pag+ gramo ( s ) norte)=0,879 {\ Displaystyle \ mu = {\ frac {1} {2}} ({g ^ {(s)}} _ {p} + {g ^ {(s)}} _ {n}) = 0,879}

Para el estado s = 1, l = 2 ( j = 1), obtenemos

$$μ=- 1 4( gramo ( s ) pag+ gramo ( s ) norte)+ 3 4=0.310 {\ Displaystyle \ mu = - {\ frac {1} {4}} ({g ^ {(s)}} _ {p} + {g ^ {(s)}} _ {n}) + {\ frac {3} {4}} = 0.310}

El valor medido del momento dipolar magnético del deuterio es0.857 μ N, que es el 97.5% delValor de 0.879 μ N obtenido simplemente sumando momentos del protón y del neutrón. Esto sugiere que el estado del deuterio es de hecho en una buena aproximación al estado s = 1, l = 0, que ocurre con ambos nucleones girando en la misma dirección, pero sus momentos magnéticos restando debido al momento negativo del neutrón.

Pero el número experimental ligeramente más bajo que el que resulta de la simple adición de momentos de protones y neutrones (negativos) muestra que el deuterio es en realidad una combinación lineal de principalmente estado s = 1, l = 0 con una ligera mezcla de s = 1, l = 2 estado.

El dipolo eléctrico es cero como de costumbre.

El cuadrupolo eléctrico medido del deuterio es0,2859  e fm ². Si bien el orden de magnitud es razonable, dado que el radio del deuterio es del orden de 1 femtómetro (ver más abajo) y su carga eléctrica es e, el modelo anterior no es suficiente para su cálculo. Más específicamente, el cuadrupolo eléctrico no obtiene una contribución del estado l = 0 (que es el dominante) y sí obtiene una contribución de un término que mezcla los estados l = 0 y l = 2, porque el operador del cuadripolo eléctrico sí lo hace. no conmutar con momento angular.

La última contribución es dominante en ausencia de una contribución pura l = 0, pero no se puede calcular sin conocer la forma espacial exacta de la función de onda de los nucleones dentro del deuterio.

Los momentos multipolares magnéticos y eléctricos más altos no se pueden calcular con el modelo anterior, por razones similares.

Aplicaciones

El deuterio tiene varios usos comerciales y científicos. Éstos incluyen:

Reactores nucleares

Deuterio ionizado en un reactor fusor que emite su característico resplandor rojo rosado

El deuterio se usa en reactores de fisión moderados con agua pesada, generalmente como D 2 O líquido, para ralentizar los neutrones sin la alta absorción de neutrones del hidrógeno ordinario. Este es un uso comercial común para grandes cantidades de deuterio.

En los reactores de investigación, el D 2 líquido se utiliza en fuentes frías para moderar neutrones a energías muy bajas y longitudes de onda apropiadas para experimentos de dispersión.

Experimentalmente, el deuterio es el nucleido más común utilizado en los diseños de reactores de fusión nuclear, especialmente en combinación con tritio, debido a la gran velocidad de reacción (o sección transversal nuclear ) y alto rendimiento energético de la reacción D – T. Hay una D– de rendimiento aún mayor ³ _Él reacción de fusión, aunque el punto de equilibrio de D–³ _{Él es más alto que el de la mayoría de las otras reacciones de fusión; junto con la escasez de³ Él , esto lo hace inverosímil como fuente de energía práctica hasta que se hayan realizado al menos reacciones de fusión D – T y D – D a escala comercial. La fusión nuclear comercial aún no es una tecnología lograda.}

Espectroscopia de RMN

Ver también: RMN de protones y RMN de deuterio Espectro de emisión de una lámpara de arco de deuterio ultravioleta

El deuterio se utiliza con mayor frecuencia en la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de hidrógeno ( RMN de protón ) de la siguiente manera. La RMN normalmente requiere que los compuestos de interés se analicen como disueltos en solución. Debido a las propiedades de giro nuclear del deuterio, que difieren del hidrógeno ligero normalmente presente en las moléculas orgánicas, los espectros de RMN de hidrógeno / protio son muy diferenciables de los del deuterio y, en la práctica, el deuterio no es "visto" por un instrumento de RMN sintonizado para hidrógeno ligero.. Por lo tanto, los disolventes deuterados (incluida el agua pesada, pero también compuestos como el cloroformo deuterado, CDCl 3) se utilizan de forma rutinaria en la espectroscopia de RMN, para permitir que solo se midan los espectros de hidrógeno ligero del compuesto de interés, sin interferencia de la señal del disolvente.

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear también se puede utilizar para obtener información sobre el entorno del deuterón en muestras marcadas isotópicamente ( Deuterio NMR ). Por ejemplo, la flexibilidad en la cola, que es una larga cadena de hidrocarburos, en moléculas de lípidos marcadas con deuterio se puede cuantificar usando RMN de deuterio en estado sólido.

Los espectros de RMN de deuterio son especialmente informativos en estado sólido debido a su momento cuadrupolar relativamente pequeño en comparación con los de núcleos cuadrupolares más grandes como el cloro-35, por ejemplo.

Rastreo

Más información: Disolvente deuterado

En química, bioquímica y ciencias ambientales, el deuterio se usa como un trazador isotópico estable no radiactivo, por ejemplo, en la prueba de agua doblemente marcada. En las reacciones químicas y las vías metabólicas, el deuterio se comporta de manera algo similar al hidrógeno ordinario (con algunas diferencias químicas, como se señaló). Se puede distinguir del hidrógeno ordinario más fácilmente por su masa, utilizando espectrometría de masas o espectrometría infrarroja. El deuterio puede detectarse mediante espectroscopía infrarroja de femtosegundos, ya que la diferencia de masa afecta drásticamente la frecuencia de las vibraciones moleculares; Las vibraciones de los enlaces deuterio-carbono se encuentran en regiones espectrales libres de otras señales.

Las mediciones de pequeñas variaciones en las abundancias naturales de deuterio, junto con las de los isótopos pesados ​​de oxígeno estables ¹⁷ O y ¹⁸ O, son de importancia en hidrología, para rastrear el origen geográfico de las aguas de la Tierra. Los isótopos pesados ​​de hidrógeno y oxígeno en el agua de lluvia (el llamado agua meteórica ) se enriquecen en función de la temperatura ambiental de la región en la que cae la precipitación (y por lo tanto el enriquecimiento está relacionado con la latitud media). El enriquecimiento relativo de los isótopos pesados ​​en el agua de lluvia (como se hace referencia al agua media del océano), cuando se representa frente a la temperatura, cae de manera predecible a lo largo de una línea llamada línea de agua meteórica global (GMWL). Esta gráfica permite identificar muestras de agua originada por precipitación junto con información general sobre el clima en el que se originó. Los procesos evaporativos y de otro tipo en cuerpos de agua, y también los procesos de las aguas subterráneas, también alteran diferencialmente las proporciones de isótopos pesados ​​de hidrógeno y oxígeno en aguas dulces y saladas, de formas características y, a menudo, regionalmente distintivas. La relación de concentración de ² H a ¹ H generalmente se indica con un delta como δ ² H y los patrones geográficos de estos valores se trazan en mapas denominados paisajes isométricos. Los isótopos estables se incorporan en plantas y animales y un análisis de las proporciones en un pájaro o insecto migrante puede ayudar a sugerir una guía aproximada de sus orígenes.

Propiedades de contraste

Las técnicas de dispersión de neutrones se benefician particularmente de la disponibilidad de muestras deuteradas: las secciones transversales H y D son muy distintas y de signo diferente, lo que permite la variación del contraste en tales experimentos. Además, un problema molesto del hidrógeno ordinario es su gran sección transversal incoherente de neutrones, que es nula para D. La sustitución de átomos de deuterio por átomos de hidrógeno reduce así el ruido de dispersión.

El hidrógeno es un componente importante y principal en todos los materiales de la química orgánica y las ciencias de la vida, pero apenas interactúa con los rayos X. Como el hidrógeno (y el deuterio) interactúan fuertemente con los neutrones, las técnicas de dispersión de neutrones, junto con una moderna instalación de deuteración, llenan un nicho en muchos estudios de macromoléculas en biología y muchas otras áreas.

Armas nucleares

Esto se analiza a continuación. Es notable que aunque la mayoría de las estrellas, incluido el Sol, generan energía durante la mayor parte de sus vidas fusionando hidrógeno en elementos más pesados, tal fusión de hidrógeno ligero (protio) nunca ha tenido éxito en las condiciones que se pueden alcanzar en la Tierra. Por lo tanto, toda fusión artificial, incluida la fusión de hidrógeno que ocurre en las llamadas bombas de hidrógeno, requiere hidrógeno pesado (ya sea tritio o deuterio, o ambos) para que el proceso funcione.

Drogas

Artículo principal: Droga deuterada

Un fármaco deuterado es un medicamento de molécula pequeña en el que uno o más de los átomos de hidrógeno contenidos en la molécula del fármaco han sido reemplazados por deuterio. Debido al efecto isotópico cinético, los fármacos que contienen deuterio pueden tener tasas de metabolismo significativamente más bajas y, por lo tanto, una vida media más prolongada. En 2017, la deutetrabenazina se convirtió en el primer fármaco deuterado en recibir la aprobación de la FDA.

Nutrientes esenciales reforzados

El deuterio se puede utilizar para reforzar enlaces CH específicos vulnerables a la oxidación dentro de nutrientes esenciales o condicionalmente esenciales, como ciertos aminoácidos o ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), haciéndolos más resistentes al daño oxidativo. Los ácidos grasos poliinsaturados deuterados, como el ácido linoleico, ralentizan la reacción en cadena de la peroxidación lipídica que daña las células vivas. El éster etílico deuterado de ácido linoleico ( RT001 ), desarrollado por Retrotope, se encuentra en un ensayo de uso compasivo en la distrofia neuroaxonal infantil y ha completado con éxito un ensayo de fase I / II en la ataxia de Friedreich.

Termoestabilización

Las vacunas vivas, como la vacuna oral contra el poliovirus, pueden estabilizarse con deuterio, ya sea solo o en combinación con otros estabilizadores como el MgCl 2.

Disminución de las oscilaciones circadianas

Se ha demostrado que el deuterio alarga el período de oscilación del reloj circadiano cuando se administra a ratas, hámsteres y dinoflagelados de Gonyaulax. En ratas, la ingesta crónica de D 2 O al 25% altera el ritmo circadiano alargando el período circadiano de ritmos dependientes del núcleo supraquiasmático en el hipotálamo del cerebro. Los experimentos en hámsteres también apoyan la teoría de que el deuterio actúa directamente sobre el núcleo supraquiasmático para alargar el período circadiano de funcionamiento libre.

Historia

Sospecha de isótopos de elementos más ligeros

La existencia de isótopos no radiactivos de elementos más ligeros se sospechaba en estudios de neón ya en 1913, y se demostró mediante espectrometría de masas de elementos ligeros en 1920. La teoría predominante en ese momento era que los isótopos de un elemento difieren por la existencia de protones adicionales. en el núcleo acompañado por un número igual de electrones nucleares. En esta teoría, el núcleo de deuterio con masa dos y carga uno contendría dos protones y un electrón nuclear. Sin embargo, se esperaba que el elemento hidrógeno con una masa atómica promedio medida muy cercana a1 u, la masa conocida del protón, siempre tiene un núcleo compuesto por un solo protón (una partícula conocida) y no podría contener un segundo protón. Por tanto, se pensaba que el hidrógeno no tenía isótopos pesados.

Deuterio detectado

Harold Urey, descubridor del deuterio

Fue detectado por primera vez espectroscópicamente a finales de 1931 por Harold Urey, un químico de la Universidad de Columbia. El colaborador de Urey, Ferdinand Brickwedde, destiló cinco litros de hidrógeno líquido producido criogénicamente para 1  ml de líquido, utilizando el laboratorio de física de baja temperatura que se había establecido recientemente en la Oficina Nacional de Estándares en Washington, DC (ahora el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ). La técnica se había utilizado anteriormente para aislar isótopos pesados ​​de neón. La técnica de evaporación criogénica concentró la fracción del isótopo de masa 2 del hidrógeno en un grado que hizo que su identificación espectroscópica no fuera ambigua.

Denominación del isótopo y Premio Nobel

Urey creó los nombres protio, deuterio y tritio en un artículo publicado en 1934. El nombre se basa en parte en el consejo de GN Lewis, quien había propuesto el nombre "deutio". El nombre se deriva del griego deuteros ('segundo'), y el núcleo se llamará "deuteron" o "deuton". Los isótopos y los nuevos elementos recibieron tradicionalmente el nombre que decidió su descubridor. Algunos científicos británicos, como Ernest Rutherford, querían que el isótopo se llamara "diplogen", del griego diploos ("doble"), y que el núcleo se llamara "diplon".

La cantidad inferida para la abundancia normal de este isótopo pesado de hidrógeno era tan pequeña (solo alrededor de 1 átomo en 6400 átomos de hidrógeno en el agua del océano (156 deuterios por millón de hidrógenos)) que no había afectado notablemente las mediciones anteriores de la masa atómica de hidrógeno (promedio).. Esto explicaba por qué no se había sospechado experimentalmente antes. Urey pudo concentrar agua para mostrar un enriquecimiento parcial de deuterio. Lewis había preparado las primeras muestras de agua pesada pura en 1933. El descubrimiento del deuterio, antes del descubrimiento del neutrón en 1932, fue un choque experimental para la teoría, pero cuando se informó sobre el neutrón, lo que hizo que la existencia del deuterio fuera más explicable, el deuterio ganó Urey, el Premio Nobel de Química en 1934. Lewis estaba amargado por haber sido ignorado por este reconocimiento otorgado a su antiguo alumno.

Experimentos de "agua pesada" en la Segunda Guerra Mundial

Artículo principal: agua pesada

Poco antes de la guerra, Hans von Halban y Lew Kowarski trasladaron su investigación sobre la moderación de neutrones de Francia a Gran Bretaña, pasando de contrabando todo el suministro mundial de agua pesada (que se había fabricado en Noruega) en veintiséis bidones de acero.

Durante la Segunda Guerra Mundial, se sabía que la Alemania nazi estaba realizando experimentos utilizando agua pesada como moderador para el diseño de un reactor nuclear. Estos experimentos eran motivo de preocupación porque podrían permitirles producir plutonio para una bomba atómica. En última instancia, condujo a la operación aliada denominada " sabotaje noruego del agua pesada ", cuyo propósito era destruir la instalación de producción / enriquecimiento de deuterio de Vemork en Noruega. En ese momento, esto se consideró importante para el posible progreso de la guerra.

Después de que terminó la Segunda Guerra Mundial, los Aliados descubrieron que Alemania no estaba poniendo tanto esfuerzo serio en el programa como se pensaba anteriormente. No habían podido sostener una reacción en cadena. Los alemanes habían completado solo un pequeño reactor experimental parcialmente construido (que había estado oculto). Al final de la guerra, los alemanes ni siquiera tenían una quinta parte de la cantidad de agua pesada necesaria para hacer funcionar el reactor, en parte debido a la operación de sabotaje de agua pesada de Noruega. Sin embargo, incluso si los alemanes hubieran tenido éxito en poner en funcionamiento un reactor (como hizo Estados Unidos con un reactor de grafito a fines de 1942), todavía habrían estado al menos varios años antes del desarrollo de una bomba atómica. El proceso de ingeniería, incluso con el máximo esfuerzo y financiamiento, requirió aproximadamente dos años y medio (desde el primer reactor crítico hasta la bomba) tanto en los Estados Unidos como en la URSS, por ejemplo.

En armas termonucleares

Artículo principal: arma termonuclear La carcasa del dispositivo "Sausage" de la bomba Ivy Mike H, unida a la instrumentación y al equipo criogénico. La bomba de 20 pies de altura contenía un matraz Dewar criogénico con espacio para 160 kg de deuterio líquido.

El dispositivo Ivy Mike de 62 toneladas construido por los Estados Unidos y que explotó el 1 de noviembre de 1952 fue la primera " bomba de hidrógeno " (bomba termonuclear) con éxito. En este contexto, fue la primera bomba en la que la mayor parte de la energía liberada provino de etapas de reacción nuclear que siguieron a la etapa de fisión nuclear primaria de la bomba atómica. La bomba de Ivy Mike era un edificio parecido a una fábrica, más que un arma para entregar. En su centro, un matraz de vacío o criostato cilíndrico y aislado muy grande, contenía deuterio líquido criogénico en un volumen de aproximadamente 1000 litros (160 kilogramos en masa, si este volumen se hubiera llenado por completo). Luego, se utilizó una bomba atómica convencional (la "primaria") en un extremo de la bomba para crear las condiciones de temperatura y presión extremas que se necesitaban para desencadenar la reacción termonuclear.

En unos pocos años, se desarrollaron las llamadas bombas de hidrógeno "secas" que no necesitaban hidrógeno criogénico. La información publicada sugiere que todas las armas termonucleares construidas desde entonces contienen compuestos químicos de deuterio y litio en sus etapas secundarias. El material que contiene el deuterio es principalmente deuteruro de litio, y el litio consiste en el isótopo litio-6. Cuando el litio-6 es bombardeado con neutrones rápidos de la bomba atómica, se produce tritio (hidrógeno-3), y luego el deuterio y el tritio se involucran rápidamente en una fusión termonuclear, liberando abundante energía, helio-4 e incluso más neutrones libres..

Investigación moderna

En agosto de 2018, los científicos anunciaron la transformación del deuterio gaseoso en una forma metálica líquida. Esto puede ayudar a los investigadores a comprender mejor los planetas gaseosos gigantes, como Júpiter, Saturno y exoplanetas relacionados, ya que se cree que dichos planetas contienen una gran cantidad de hidrógeno metálico líquido, que puede ser responsable de sus poderosos campos magnéticos observados.

Datos para el deuterio elemental

Fórmula: D 2 o ² _1H 2

• Densidad: 0,180 kg / m ³ en STP (0 ° C,101,325 kPa).
• Peso atomico: 2.014 101 7.926  u.
• Abundancia media en el agua del océano (de VSMOW ) 155,76 ± 0,1 ppm (una proporción de 1 parte por aproximadamente 6420 partes), es decir, aproximadamente0.015% de los átomos en una muestra (por número, no por peso)

Datos a aproximadamente 18 K para D 2 ( punto triple ):

• Densidad:
  • Líquido: 162,4 kg / m ³
  • Gas: 0,452 kg / m ³
• Viscosidad: 12.6  microPa s en300 K (fase gaseosa)
• Capacidad calorífica específica a presión constante c p:
  • Sólido: 2950 J / (kg K)
  • Gas: 5200 J / (kg K)

Antideuterio

Un antideuterón es la contraparte de antimateria del núcleo de deuterio, que consta de un antiprotón y un antineutrón. El antideuteron fue producido primero en 1965 en el Sincrotrón de Protones en CERN y la Alternating Gradient Sincrotrón en el Brookhaven National Laboratory. Un átomo completo, con un positrón orbitando el núcleo, se llamaría antideuterio, pero a partir de 2019 aún no se ha creado antideuterio. El símbolo propuesto para el antideuterio es _{D , es decir, D con un overbar.}

Ver también

• Isótopos de hidrógeno
• Fusión nuclear
• Tokamak
• Tritio
• Agua pesada

Referencias

enlaces externos

Busque deuterio en Wiktionary, el diccionario gratuito.

• Centro de datos nucleares en KAERI
• "Bibliografía comentada para el deuterio". ALSOS: Biblioteca digital para cuestiones nucleares. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2010. Consultado el 26 de noviembre de 2019.
• Mullins, Justin (27 de abril de 2005). "Demostración de la fusión nuclear de escritorio". Nuevo científico.
• Lloyd, Robin (21 de agosto de 2006). "Gas perdido encontrado en la Vía Láctea". Space.com.

Más ligero: hidrógeno-1	El deuterio es un isótopo de hidrógeno	Más pesado: tritio
Producto de descomposición de: -	Cadena de desintegración del deuterio	Decae a: Estable