关于氘介绍

[拼音]：dao

[外文]：deuterium

元素氢的一种稳定同位素，俗称重氢，符号娝H，简写为2H。氘的专用符号为D。氘核的符号为d。

自 1919年F.W.阿斯顿用质谱仪（见质谱法）发现大多数元素有同位素后，人们试图发现氢的重同位素，并用来解释氢的原子量1.00777小数上的增值。1919年， O.斯特恩和 M.福尔默尔企图用扩散法分离氢同位素，未得到预期的结果。1927年阿斯顿以16O的原子量为16.00000作基准测得氢的原子量为1.00778，与化学法测得的氢原子量 1.00777相符而认为氢是单一同位素的元素。1929年发现天然氧是由三种同位素组成的，从而出现了原子量化学标度和物理标度的差异。质谱法测定的氢原子量换算成化学标度后变成1.00756，比化学测定值小0.00021。1931年R.T.伯奇和D.H.门泽尔根据此差值指出，应有质量数为2的氢同位素存在，并估计出2H：1H＝1：4500。

1931年底H.C.尤里、F.G.布里克韦德和G.M.默菲将4升液氢在三相点温度（14K）缓慢蒸发到只剩 1毫升残液，然后用光栅光谱分析，结果在巴耳末线中发现质量数为2的氢同位素的谱线，从而发现了重氢。尤里因此获得1934年诺贝尔化学奖。

氕和氘的质量比为1:2，是所有稳定同位素中质量相差最大的一对同位素，因此表现在物理性质上的差异也最大（见表）

氘具有较低的零点能和较小的碰撞频率，导致其化学反应性比氢低。氘的核自旋量子数为1，所以D2分子存在正仲分子。氘可以生成各种含氘化合物，最重要的氘化合物是重水。

天然氢中含有质量数为1的氕(H)99.985％，质量数为2的氘(D)约0.015％，还含有痕量的质量数为3的氢的放射性同位素氚(T)约5×10_19％。氕和氘可以结合成三种分子：轻氢H2、半重氢HD和重氢D2。

由于H2＋D22HD平衡的存在，且平衡常数约等于4，在天然氢中主要存在H2和HD分子。

液氢精馏是现代分离氘的有效方法之一。但在低温蒸馏时首先浓集的是HD，必须经催化剂转化为D2、HD、H2的平衡混合物后才能继续精馏浓集。(见同位素分离)。

氘主要以重水的形式被使用。在涉及氢的化学反应和生物化学反应研究工作中，氘广泛用作示踪原子。它常用作离子源；用经加速加速的氘核轰击其他原子核，可进行核反应的研究。氘还是重要的核燃料。