| Deyteriy | |
|---|---|
 | |
| Nomi, belgisi | Deyteriy, 2H |
| Boshqa nomlari | og‘ir vodorod, D |
| Neytronlar soni | 1 |
| Nuklid xossalari | |
| Atom massasi | 2,0141017778(4) a. m. b. |
| Massa defekti | 13 135,7216(3) keV |
| Solishtirma bog‘lanish energiyasi (bir nuklonga) | 1 112,283(0) keV |
| Izotopning tabiiy tarqalganlik darajasi | 0,0115(70) % |
| Yarim yemirilish davri | barqaror |
| Spin va juftlik (yadro) | 1+ |
| Nuklidlar jadvali | |
 Vikimedia omboridagi mediafayllar | |
Deyteriy (lot. deuterium, qadimgi yunon. δεύτερος «ikkinchi» so‘zidan), og‘ir vodorod, ya’ni D yoki 2H belgisi bilan ifodalanadigan barqaror vodorod izotopi bo‘lib, uning atom massasi 2 ga teng. Yadrosi (deytron) bitta proton va bitta neytrondan tashkil topgan.
Deyteriy 1932 yilda amerikalik fizik-kimyogar Garold Yuri tomonidan kashf etilgan. Tabiiy miqdori — 0,0115 ± 0,0070 %.
Vodorod birikmalarining izotop shakllari
Vodorod izotoplarining birikmalari kimyoviy xossalariga ko‘ra deyarli farqlanmaydi, ammo fizik xossalari — erish va qaynash harorati, og‘irligi — turlicha. D2 molekulasi ikki deyteriy atomidan iborat. Ushbu modda quyidagi fizik xossalarga ega:
- Erish harorati −254,5 °C (19,15 K).
- Qaynash harorati −249,5 °C (23,57K).
- Yadrolararo masofa 0,07416 nm.
- Dissotsiatsiya energiyasi (0K da) 439,68 kJ/mol.
Tabiiy vodorod tarkibidagi deyteriy miqdori — 0,011…0,016 atom %[sahifa 1492 kundan beri ko‘rsatilmagan]. Masalan, sohil yaqinidagi dengiz suvida [D]/[Н] atom konsentratsiyalari nisbati (1,55÷1,56)·10−4 (6410÷6450 ta protiy atomiga bitta deyteriy atomi), yer yuzasiga yaqin suvlarda esa — (1,32÷1,51)·10−4 (1:6600÷7600), tabiiy gazda — (1,10÷1,34)·10−4 (1:7500÷9100).
Deyteriy birikmalari kimyoviy xossalari bilan ayrim o‘ziga xos jihatlarga ega. Masalan, uglerod–deyteriy bog‘lari uglerod–protiy bog‘lariga qaraganda mustahkamroq. Shu sababli deyteriy atomlari ishtirokidagi kimyoviy reaksiyalar bir necha barobar sekinroq kechadi. Bu, jumladan, og‘ir suvning zaharliligiga ham sabab bo‘ladi (tarkibi D2O bo‘lgan suv og‘ir suv deb ataladi, chunki protiy va deyteriy massalari o‘rtasida katta farq bor)[manba 679 kundan beri ko‘rsatilmagan].
Olish usullari
Dunyoda yiliga o‘n minglab tonna deyteriy ishlab chiqariladi. Og‘ir suvning eng yirik ishlab chiqaruvchilari Hindiston, Xitoy va Erondir. Sanoatda og‘ir suv olish (suvni deyteriy bilan boyitish) asosan ion almashinuvi usullariga, ayniqsa Girdler sulfid jarayoni (Girdler Sulfide process)ga asoslanadi. Bu jarayonda izotop almashinuvi suv va vodorod sulfidi yoki vodorod va ammiak o‘rtasida amalga oshadi. Shuningdek, suvni ko‘p bosqichli elektroliz qilish va suyuq vodorodni rektifikatsiya qilish usullari qo‘llanadi. 100 l suv elektroliz qilinganda 7,5 ml 60 foizli D2O.
Tabiiy suvdagi deyteriy miqdori bug‘dagidan 1,03 barobar ko‘p (bu mazkur aralashma uchun ajratish koeffitsiyentidir). Shu sababli tabiiy suvni qayta-qayta qaynatib, choynakdagi qolgan suvga muntazam ravishda yangi suv qo‘shilsa, og‘ir suv asta-sekin to‘planadi. Biroq bu jarayon juda sekin kechadi. Shuning uchun u ko‘p marta takrorlanganda ham og‘ir suv miqdori sog‘liq uchun xavfli darajaga yetmaydi. Bu V. V. Poxlyobkinning 1968 yilda nashr etilgan «Choy. Uning turlari, xossalari va iste’moli» kitobida bildirilgan taxminga ziddir. Akademik Igor Vasilyevich Petryanov-Sokolov bir safar choynakda qolgan suvdagi deyteriy miqdori sezilarli oshishi uchun qancha suv bug‘lanishi kerakligini hisoblab chiqqan. Ma’lum bo‘lishicha, 1 litr suvdagi deyteriy konsentratsiyasi 0,15 % bo‘lishi, ya’ni tabiiy miqdordan atigi 10 barobar yuqori bo‘lishi uchun choynakka jami 2,1⋅1030 tonna suv qo‘shish kerak ekan. Bu Yer massasidan 300 mln barobar ko‘p.
Kashf etilishi va o‘rganilishi tarixi
Deyteriy 1932 yilda Garold Yuri va uning hamkasblari tomonidan spektral usulda kashf etilgan.
Rezerford kashfiyotchilar taklif qilgan «deyton» nomidan norozi bo‘lib, «diplogen» nomini, yadro uchun esa «diplon» atamasini taklif qilgan.
Olimlar yengil elementlarning barqaror izotoplari mavjudligini 1913 yildayoq, neonni o‘rganish paytida taxmin qilishgan. Bu izotoplarning mavjudligi 1920 yilda massa-spektrometriya yordamida isbotlangan. Ammo o‘sha davrda izotoplar bir element atomlaridagi «yadro ichidagi elektronlar» soni bilan farqlanadi, degan nazariya ustun bo‘lgan (neytron keyinroq — 1932 yilda kashf etilgan). Vodorodning nisbiy atom massasi o‘lchanganda, protonga teng bo‘lgan 1 atom massa birligiga yaqin qiymat olingan. Shu bois vodorod yadrosida elektron bo‘lishi mumkin emas, aks holda u yadro zaryadini kompensatsiyalaydi, deb hisoblangan. Natijada vodorodning og‘ir izotoplari yo‘q, degan fikr shakllangan.
Deyteriyni birinchi bo‘lib kimyogar Garold Yuri Kolumbiya universitetida ishlagan paytida, 1931 yil oxirida kashf etgan. Ferdinand Brikvedde Yuriga yordam berib, kriogen siklda olingan besh litr suyuq vodorodni distillatsiya qilgan. Brikvedde AQSH Milliy standartlar va o‘lchovlar byurosida tashkil etilgan yangi past haroratlar laboratoriyasida ishlagan (NIST). Natijada suyuqlik hajmi 1 ml gacha kamaygan. Avvalroq xuddi shu usul neonning og‘ir izotoplarini ajratib olish uchun qo‘llangan. Suyuq vodorodni bug‘latish usuli massasi 2 bo‘lgan vodorod izotopi ulushini spektroskopiya usullari orqali ishonchli aniqlash mumkin bo‘lgan darajagacha oshirish imkonini bergan.
15-iyun 1933 yili Yuri, Merfi va Brikvedde «The Journal of Chemical Physics» ilmiy jurnali tahririyatiga xat yuborib, unda vodorod izotoplariga protiy (ingl. protium), deyteriy (ingl. deuterium) va tritiy (ingl. tritium; chunki o‘sha paytda tritiy hali kashf etilmagan edi) nomlarini taklif qilishgan. Maktubda dastlabki ikki nom yunoncha «protos» («birinchi») va «deuteros» («ikkinchi») so‘zlaridan olingani qayd etilgan. 1934 yilda Yuri kimyo bo‘yicha Nobel mukofotiga deyteriyni kashf etgani uchun sazovor bo‘lgan.
Qo‘llanilishi
Deyteriyning eng katta miqdori atom energetikasida ishlatiladi. U neytronlarni sekinlashtirishda yaxshiroq xossalarga ega. Uning Tritiy bilan aralashmasi yoki litiy-6 bilan birikmasi (litiy gidridi 6LiD) termoyadro reaksiyasini amalga oshirish uchun vodorod bombalarida qo‘llanadi. Portlash paytida reaksiyalar:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {D} {}+{}\mathrm {D} {}\mathrel {\longrightarrow } {}{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {4}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {4}}}\mathrm {He} {}+{}\mathrm {\gamma } {,}{\mkern {3mu}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/696337b35b4c421c799acd40a367ee8e441ab767)
![{\displaystyle {\mathrm {D} {}+{}\mathrm {T} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {n} {}+{}{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {4}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {4}}}\mathrm {He} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4e355d7b0099a56dbb205c8b43cfa43379c2455)
Shuningdek, kimyoviy, biologik va boshqa laboratoriya tadqiqotlarida hamda texnikada barqaror belgilangan indikator sifatida qo‘llanadi. Deyteriydan (tritiy bilan aralashmasidan) yuqori haroratli plazma hosil qilishda foydalanish ham istiqbolli hisoblanadi. Bunday plazma boshqariladigan termoyadro sintezi uchun zarur (qarang: ITER loyihasi).
So‘nggi vaqtlarda deyteriy dori vositalarini ishlab chiqadigan kompaniyalar tomonidan tibbiyotda ham qo‘llanmoqda. Ular deyteriy yordamida dorining metabolizmi davomiyligini uzaytirishga, ya’ni uning organizmdan chiqarilishini sekinlashtirishga urinmoqda. Deyteriy bilan modifikatsiyalangan dorilarda bunday sekinlashuv birlamchi deyteriy izotop effekti tufayli yuz beradi: bunda uglerod–deyteriy bog‘larining uzilish reaksiyasi tezligi uglerod–protiy bog‘larinikidan past bo‘lishi bilan izohlanadi.
Deyteriy optik tolalar ishlab chiqarishda ham maxsus deyteriylash qurilmalarida qo‘llanadi. Bunda maqsad tolani tashqi ta’sirlardan (namlik, tirnalish va mikro yoriqlardan) himoyalash hamda tola bo‘ylab signal uzatilishini yomonlashtiradigan gidroksil guruhlar (-OH) hosil bo‘lishining oldini olishdir. Bunday ishlov degradatsiyani kamaytirish va 25 yildan ortiq xizmat qiladigan optik tolalarni olish imkonini beradi[manba 394 kundan beri ko‘rsatilmagan].
