استفاده از یک ترکیب ساختاریافته فلزی سازگار برای فیلتر کردن هیدروژن سنگین

ایزوتوپ های هیدروژن

هیدروژن به طور طبیعی و کلی دارای دو ایزوتوپ پایدار با نام های پروتیوم(۱H)، دوتریوم(۲H) است و تریتیوم در ازمایشگاه ساخته شده است(۳H) است . ایزوتوپ‌های بسیار ناپایدار (۴H تا ۷H) نیز از هیدروژن شناسایی شده‌اند که همگی سنتزی بوده و در طبیعت یافت نمی‌شود.

دوتریوم که همان هیدروژن سنگین  عنصر هیدروژن است که علاوه بر پروتون یک نوترون نیز درون هستهٔ آن وجود دارد . در ترکیب با اکسیژن و تشکیل آب اگر مولکول آب توسط دوتریم تشکیل شود به آن آب سنگین می‌گویند. درهستهٔ هیدروژن سبک نوترون وجود ندارد. در هر لیتر از آب دریا نزدیک به (۳۵) میلی‌گرم دوتریم وجود دارد. دوتریم یکی از پایه‌های لازم برای همجوشی هسته‌ای است.

 

تلاش پژوهشگران Max Planck در عرصه دوتریوم

گروهی از پژوهشگران موسسه Max Planck  ترکیب ساختاریافته فلزی و آلی را ایجاد کرده اند که برای استفاده گوناگونی از دوتریم و تریتیوم در هیدروژن های معمولی بیشتر از روش های قبلی استفاده کند. دوتریوم و تریتیوم موادی مناسب برای آینده هستند ولی مشکل این است که آن ها کمیاب هستند . ایزوتوپ های سنگین هیدروژن نه تنها کاربرد های فراوانی در علم دارند، بلکه می توانند به ترکیب انرژی در آینده به عنوان سوخت های همجوشی هسته ای کمک کنند.

دوتریوم همچنین در برخی از داروها موجود است که در حال حاضر مورد تایید قانونی کارشناسان در ایالات متحده قرار گرفته است . با این حال، روند فیلتر کردن دوتریوم و مخلوط ایزوتوپ طبیعی هیدروژن در حال حاضر بسیار سخت و گران است. پژوهشگران موسسه Max Planck یک ترکیب ساختاریافته فلزی را ارائه کرده اند که می تواند برای جدا کردن دو ایزوتوپ از هیدروژن نرمال کارآمدتر از روش های قبلی باشد .

استفاده در دارو ها

در میان داروها، اثر دارویی دوتریوم بسیار تاثیر طولانی دارد . سیستم متابولیسم بدن انسان مولکول هایی را که ایزوتوپ دوتریوم را دو برابر سنگین تر از هیدروژن می کنند بهتر تجزیه می کند و آهسته تر از همان ماده ای است که دارای هیدروژن طبیعی می باشد . بنابراین داروهایی که حاوی دوتریم هستند می توانند در دوزهای کوچکتر مورد مصرف قرار گیرند ، به این معنی که عوارض جانبی آنها نیز خیلی کاهش می یابد. دوتریوم، مانند ایزوتوپ هیدروژن رادیواکتیو تریتیوم، نقش مهمی در همجوشی هسته ای ایفا می کند .

دوتریم و فواید آن در صرفه جویی سوخت

یک فیلتر دوتریم که با ساختار فلزات عالی ساخته می شود در صرفه جویی سوخت بسیار مفید است . دوتریم از آب سنگین به دست می آید که در آب های طبیعی ۱٫۵ درصد ممکن است وجود داشته باشد . آب سنگین نخستین ماده ای است که از ترکیب دو عامل فیزیکی و شیمیایی به وجود آمد و مانند آب مقطر ، گاز دوتریوم را پدید می آورد . دوتیوم یک فرایند پیچیده است که یک گرم از دوتریوم با خلوص ۹۹٫۸ درصد هزینه ای سه برابر با طلا دارد ، با اینکه دوتریوم در اقیانوس وسیع یافت می شود و طلا تنها در پوسته این کره خاکی یافت می شود .

اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *