중수소

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색
수소-2
수소-1
헬륨-2
수소-2
헬륨-3
리튬-4
베릴륨-5
수소-3
헬륨-4
리튬-5
베릴륨-6
붕소-7
탄소-8
수소-4
헬륨-5
리튬-6
베릴륨-7
붕소-8
탄소-9
질소-10
수소-5
헬륨-6
리튬-7
베릴륨-8
붕소-9
탄소-10
질소-11
산소-12
수소-6
헬륨-7
리튬-8
베릴륨-9
붕소-10
탄소-11
질소-12
산소-13
플루오린-14
네온-15
수소-7
헬륨-8
리튬-9
베릴륨-10
붕소-11
탄소-12
질소-13
산소-14
플루오린-15
네온-16
헬륨-9
리튬-10
베릴륨-11
붕소-12
탄소-13
질소-14
산소-15
플루오린-16
네온-17
소듐-18
헬륨-10
리튬-11
베릴륨-12
붕소-13
탄소-14
질소-15
산소-16
플루오린-17
네온-18
소듐-19
마그네슘-20
알루미늄-21
규소-22
리튬-12
베릴륨-13
붕소-14
탄소-15
질소-16
산소-17
플루오린-18
네온-19
소듐-20
마그네슘-21
알루미늄-22
규소-23
인-24
베릴륨-14
붕소-15
탄소-16
질소-17
산소-18
플루오린-19
네온-20
소듐-21
마그네슘-22
알루미늄-23
규소-24
인-25
붕소-16
탄소-17
질소-18
산소-19
플루오린-20
네온-21
소듐-22
마그네슘-23
알루미늄-24
규소-25
인-26
붕소-17
탄소-18
질소-19
산소-20
플루오린-21
네온-22
소듐-23
마그네슘-24
알루미늄-25
규소-26
인-27
붕소-18
탄소-19
질소-20
산소-21
플루오린-22
네온-23
소듐-24
마그네슘-25
알루미늄-26
알루미늄-26
규소-27
인-28
황-29
붕소-19
탄소-20
질소-21
산소-22
플루오린-23
네온-24
소듐-25
마그네슘-26
알루미늄-27
규소-28
인-29
황-30
염소-31
탄소-21
질소-22
산소-23
플루오린-24
네온-25
소듐-26
마그네슘-27
알루미늄-28
규소-29
인-30
황-31
염소-32
아르곤-33
탄소-22
질소-23
산소-24
플루오린-25
네온-26
소듐-27
마그네슘-28
알루미늄-29
규소-30
인-31
황-32
염소-33
아르곤-34
포타슘-35
질소-24
산소-25
플루오린-26
네온-27
소듐-28
마그네슘-29
알루미늄-30
규소-31
인-32
황-33
염소-34
아르곤-35
포타슘-36
칼슘-37
산소-26
플루오린-27
네온-28
소듐-29
마그네슘-30
알루미늄-31
규소-32
인-33
황-34
염소-35
아르곤-36
포타슘-37
칼슘-38
플루오린-28
네온-29
소듐-30
마그네슘-31
알루미늄-32
규소-33
인-34
황-35
염소-36
아르곤-37
포타슘-38
칼슘-39
플루오린-29
네온-30
소듐-31
마그네슘-32
알루미늄-33
규소-34
인-35
황-36
염소-37
아르곤-38
포타슘-39
칼슘-40
네온-31
소듐-32
마그네슘-33
알루미늄-34
규소-35
인-36
황-37
염소-38
아르곤-39
포타슘-40
칼슘-41
네온-32
소듐-33
마그네슘-34
알루미늄-35
규소-36
인-37
황-38
염소-39
아르곤-40
포타슘-41
칼슘-42
소듐-34
마그네슘-35
알루미늄-36
규소-37
인-38
황-39
염소-40
아르곤-41
포타슘-42
칼슘-43
소듐-35
마그네슘-36
알루미늄-37
규소-38
인-39
황-40
염소-41
아르곤-42
포타슘-43
칼슘-44
마그네슘-37
알루미늄-38
규소-39
인-40
황-41
염소-42
아르곤-43
포타슘-44
칼슘-45
마그네슘-38
알루미늄-39
규소-40
인-41
황-42
염소-43
아르곤-44
포타슘-45
칼슘-46
알루미늄-40
규소-41
인-42
황-43
염소-44
아르곤-45
포타슘-46
칼슘-47
알루미늄-41
규소-42
인-43
황-44
염소-45
아르곤-46
포타슘-47
칼슘-48
인-44
황-45
염소-46
아르곤-47
포타슘-48
칼슘-49
인-44
포타슘-49
칼슘-50
인-45
포타슘-50
기본 정보
다른 이름 중수소, 디트륨
기호 2H
중성자 1
양성자 1
핵 정보
자연존재비 0.015%
반감기 안정
동위 원소의 질량 2.01410178 u
스핀 1+
초과 에너지 13,135.720 ± 0.001 keV
결합 에너지 2,224.52 ± 0.20 keV

중수소(重水素)는 수소동위 원소 중 하나로 2H 또는 D(Deuterium)로 표기한다. 삼중수소와 구별하기 위해 이중수소(二重水素)라고 부르기도 한다.

개요[편집]

중수소는 1931년, 미국의 화학자 헤롤드 유리가 발견했으며, 양성자 한 개와 중성자 한 개로 구성되어 있는 원자핵을 가지고 있는 원자이다.

일반적인 경우, 지구상의 수소 원자와 중수소 원자의 존재비율을 보면, 수소가 99.985%, 중수소가 0.015% 존재한다. 넓은 의미에서는 2H와 3H를 중수소라 정의하고 있지만, 존재비가 극히 소량인 방사성 동위 원소인 삼중수소는 예외지만, 이중수소를 중수소라고 부르는 경우가 대부분이다.

성질과 제법[편집]

중수소 원자 2개가 결합한 분자도 중수소라고 부른다. 상온, 상압에서 무색, 무취의 기체이며, 녹는점은 -254.5℃이고 끓는점은 -249.4℃이다. 이는 수소 분자(H2)의 성질(녹는점이 -259.2℃, 끓는점이 -259.6℃)과 비교했을 때 높은 수치이다. 이것은 중수소 원자가 수소 원자의 질량에 약 2배이기 때문에, 다른 물리적 성질도 일반적인 수소와 달리, 화학반응에서도 다른 점이 있다. 예를 들면 전기분해하면 1H2가 생성되기 쉽기 때문에 중수가 농축된다. 이 방법으로 중수를 100% 만들 수 있다. 또한 일반적으로 식물은 경수를 흡수하기 쉬운 성질이 있어서, 종류에 따라서는 대략 70%까지 중수를 농축할 수 있다.

수소、중수소、삼중수소를 나타낸 그림

중수소 원자 2개가 원자핵 결합반응을 일으켜 삼중수소와 헬륨-3이 생성되면 막대한 에너지가 방출되는데, 항성 초기의 핵융합반응이 이 과정에 해당된다. 핵융합 발전이나 수소폭탄의 관점에서 볼 때는 , 주로 반응 온도 조건이 낮은 중수소와 삼중수소의 핵융합반응이 이용된다. 중수소는 해수에 대량 존재하기 때문에, 핵융합 연료로서 유망한 에너지원으로 평가된다.

용도[편집]

앞에서 설명한 핵융합 연료로서의 이용되는 점 외에도, 원자핵반응에서 중성자의 감속재나, 화학과 생화학에서는 동위체 효과의 연구에 사용된다. NMR에서는 중수소 원자로 치환된 용매로 이용된다.

약에서도 사용되는데 반응성이 낮아져서 물질대사가 이루어지는 시간이 길어지면, 약효가 높아진다는 사실이 확인됐다.[1]

참고 자료[편집]

  1. "Big interest in heavy drugs", Nature 2009. doi:10.1038/458269a

같이 보기[편집]

가벼운 동위 원소
수소-1
수소
동위 원소
무거운 동위 원소
수소-3
없음 중수소의
붕괴 사슬
없음