| 수소의 동위원소 | ||
| 경수소 | 중수소 | 삼중수소 |
[clearfix]
1. 개요
重水素 / Deuterium수소의 동위원소로 일반적인 수소(1H, 경수소)의 원자핵에 중성자가 하나 더 들어가 있는 형태다. 질량은 경수소의 약 2배다.
원칙상 [math(_1^2\mathrm{H})]로 표기하나, 관행적으로 [math(\mathrm{D})]로 줄여 표기하기도 한다. 중수소나 삼중수소처럼 특정 분야에서 매우 흔하게 쓰이는 동위원소에 첨자를 일일이 표기하는 것은 매우 비효율적이고, 반응식의 가독성도 저해하기 때문이다.
안정하여 붕괴되지 않으며, 지구상의 수소 중 약 1/6400 정도를 차지한다. 중수소에 비하여 일반적인 수소를 경수소로 구분해 이르기도 하며, 화학적 성질은 경수소와 비슷하지만 질량 차이가 약 2배나 나는 만큼, 다른 동위원소들과 달리 미묘하게 다르다.
2. 상세
1931년 미국의 화학자, 물리학자 해럴드 클레이턴 유리(Harold Clayton Urey, 1893 ~ 1981)와 그의 동료인 미국 물리학자 페르디난드 브릭웨드(Ferdinand Brickwedde, 1903 ~ 1983)에 의해서 존재가 확인되었다.여기에 산소가 붙으면 중수가 된다. 물론 삼중수소에 산소가 붙거나 보통의 수소에 산소의 동위원소가 붙어도 중수가 되지만, 삼중수소는 자연붕괴되어 사라져서 매우 희귀하고 산소의 동위원소의 경우 화학적 차이를 구분하기 힘들어 일반적으로 중수라고 하면 중수소 화합물로 친다.
일반적으로 물을 전기분해 해서 농축한다. 물을 전기분해하면, 가벼운 경수가 먼저 전극에 달라붙어 분해되고, 무거운 중수는 속도가 느려 덜 전극에 달라붙게되니, 이 달라붙는 속도 차이를 이용해서 농축하는 것. 암모니아 생성 과정에서 농축하기도 하고 여러가지 방법이 있다.
중화권에서는 중수소라는 의미로 氘를 사용한다.
중수소는 무게가 무거워서, 중수소를 포함하는 유기분자는 전자를 얻거나 잃는 반응을 반복할 때 분자가 분해되거나 다른 분자들과 반응하여 열화되는 속도가 경수소만을 포함하는 같은 구조의 유기분자와 비교하면 느리다. 이를 활용하면 OLED 발광용 유기물의 수명을 늘릴 수 있다.[1]