Döteryum nedir? Kısaca özellikleri ve kullanım alanları

Bir IEC reaktöründe iyonize döteryumdan yayılan kırmızı parlama

Döteryum (kimya), ağır hidrojen olarak da bilinen, çekirdeğinde bir proton ve bir nötron bulunan, ve ağır suyun ayrıştırılmasıyla elde edilen bir hidrojen atomu izotopudur (simgesi D veya ²H). Atom ağırlığı 2,014 olan ve doğal hidrojen bileşiklerinde yaklaşık yüzde 0,0156 kadar bulunan kararlı atom türlerindendir. Radyoaktif değildir. Döteryum 1931 yılında Amerikalı kimyager Harold C. Urey ve arkadaşları tarafından keşfedilmiştir. İki parçacıklı olduğu için adını Yunanca "ikinci" anlamına gelen "deuteros" kelimesinden almıştır.

Döteryum sıradan hidrojenin karakteristiği olan tüm kimyasal reaksiyonlara girerek denk bileşikler oluşturur. Ancak normal hidrojene göre daha yavaş reaksiyona girer. Bu özelliğiyle hidrojen içeren kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonların araştırılmasında izotopik bir izleyici olarak yaygın şekilde kullanılır. Nükleer füzyon reaktörlerinde de bir izleyici olarak kullanılan döteryum, ağır su modülasyonlu fisyon reaktörlerinde de bir nötron yavaşlatıcı olarak kullanılır. Ayrıca yüksek sıcaklıkta döteryum ve daha ağır bir hidrojen izotopu olan trityumun nükleer füzyonu, termonükleer silahlarda kullanılan muazzam miktarlarda enerji salınımına neden olur.

Döteryum, normal su içinde bulunan çok küçük miktarlardaki ağır suyun ayrıştırılması ile üretilir. Nükleer reaktörler de üretilebilmesine rağmen maliyeti oldukça yüksektir. Günümüzde mevcut olan döteryumun büyük bir kısmının ise Büyük Patlama olayı sırasında üretildiğine inanılmaktadır.