Deuteeriumon üks vesiniku isotoopidest ja selle tuum koosneb ühest prootonist ja ühest neutronist. Varaseim deuteeriumi tootmine tugines peamiselt looduslikele veeallikatele ning raske vesi (D2O) saadi fraktsioneerimise ja elektrolüüsi teel ning seejärel eraldati sellest deuteeriumgaas.

Deuteeriumgaas on haruldane gaas, millel on oluline rakendusväärtus, ning selle valmistamis- ja kasutusvaldkonnad laienevad järk-järgult.DeuteeriumGaasil on kõrge energiatihedus, madal reaktsiooniaktivatsioonienergia ja kiirguskindlus ning sellel on laialdased rakendusvõimalused energeetikas, teadusuuringutes ja sõjanduses.

Deuteeriumi rakendused

1. Energiaväli

Kõrge energiatihedus ja madal reaktsiooni aktivatsioonienergiadeuteeriummuuta see ideaalseks energiaallikaks.

Kütuseelementides ühendub deuteerium hapnikuga, moodustades vett, vabastades samal ajal suures koguses energiat, mida saab kasutada elektri tootmisel ja autodes.

Lisaksdeuteeriumsaab kasutada ka energiavarustuseks tuumasünteesireaktorites.

2. Tuumasünteesi uuringud

Deuteeriumil on tuumasünteesireaktsioonides oluline roll, kuna see on üks vesinikupommide ja termotuumasünteesireaktorite kütustest.Deuteeriumsaab tuumasünteesireaktsioonide käigus heeliumiks ühineda, vabastades tohutul hulgal energiat.

3. Teadusuuringute valdkond

Deuteeriumil on teadusuuringutes lai valik rakendusi. Näiteks füüsika, keemia ja materjaliteaduse valdkonnas,deuteeriumsaab kasutada sellistes katsetes nagu spektroskoopia, tuumamagnetresonants ja massispektromeetria. Lisaks saab deuteeriumi kasutada ka biomeditsiini valdkonna uuringutes ja katsetes.

4. Sõjaväeala

Tänu suurepärasele kiirguskindlusele on deuteeriumgaasil lai valik rakendusi sõjanduses. Näiteks tuumarelvade ja kiirguskaitsevarustuse valdkonnas.deuteeriumgaassaab kasutada seadmete jõudluse ja kaitseefekti parandamiseks.

5. Tuumameditsiin

Deuteeriumi saab kasutada meditsiiniliste isotoopide, näiteks deuteeritud happe, tootmiseks kiiritusravi ja biomeditsiiniliste uuringute jaoks.

6. Magnetresonantstomograafia (MRI)

Deuteeriumsaab kasutada kontrastainena magnetresonantstomograafia (MRI) puhul, et uurida inimese kudede ja organite kujutisi.

7. Uuringud ja katsed

Deuteeriumi kasutatakse keemia, füüsika ja bioloogiateaduste uuringutes sageli jälgija ja markerina reaktsioonikineetika, molekulaarse liikumise ja biomolekulaarse struktuuri uurimiseks.

8. Muud väljad

Lisaks ülaltoodud rakendusvaldkondadeledeuteeriumgaassaab kasutada ka terase-, lennundus- ja elektroonikatööstuses. Näiteks terasetööstuses saab deuteeriumgaasi kasutada terase kvaliteedi ja jõudluse parandamiseks; lennunduses saab deuteeriumgaasi kasutada seadmete, näiteks rakettide ja satelliitide liikumapanemiseks.

Kokkuvõte

Kuna deuteerium on haruldase gaasina oluline rakendusväärtus, laieneb selle rakendusvaldkond järk-järgult. Energia, teadusuuringud ja sõjandus on deuteeriumi olulised rakendusvaldkonnad. Tehnoloogia pideva arengu ja rakendusvõimaluste pideva laienemisega laienevad ka deuteeriumi rakendusväljavaated.