氘气是什么样的气体,能用它做什么

  氘气生活中很少见,甚至人们无法准确念出它的读音,这是一种比氢元素更重的同位素,本身对人体无毒没有味道也没有颜色,到达负249.5℃时就会沸腾,氘元素的分子量为4.032,-254.42℃为其熔点,在工业中人们也为氘气找到了用途,例如太阳能电池的制备,半导体的制作,硅烧结工艺置换氢,都要使用氘气,这是一种易燃气体,必须按照规定来存放和运输,施工作业人员必须受过专门的培训。

 


  
  1931年,美国科学家尤里和布里克维德第1次发现了氘气,并且测定海水中拥有丰富的氘元素,浓度可达到每升30毫克,在随后的70年时间里,科学家们陆续发现了氘气在工业和科学领域的广泛应用,如今这种产品被用于光纤制造、热核试验以及军事用途,氘气的分离可以用两种办法,利用不同质量的同位素产生质量同位素效应,另一种方式是采用统计特性差异,其中较多采用的是电解重水法,先利用电解水制作氢,然后在阴极上就会产生氘气。
  
  工业中应用的氘气一般都会有杂质,可能会有氧分子或者碳分子,这时候需要进行纯化,氘气是可控核聚变重要的元素之一,人们一直设想,未来可以使用海水发电,一升海水拥有的氘气可以生成超过300升汽油的热量,这将给能源带来革命,但是可控核聚变仍然很遥远,目前氘气主要的工业领域还是在光源上,把氘气填充进灯泡,就能够在180~350纳米波长范围内形成很好的光照,氘气灯拥有很强的亮度,但是由于价格比较高,这种灯具一般使用在大型户外灯具上。
  
  氘气有较强的易燃性和易爆性,所以封装和运输都有相应的规定,国家要求采用CAD350阀门配备40升钢瓶包装,每年要对钢瓶进行年检,在厂家生产时,氘气一般都有较高的压力,运输到实际应用场景中时要进行降压处理,每个钢瓶不能全部用完,必须保留一些尾气,至少要保留0.5 MPA,这样才能避免后续出现爆炸与着火,钢瓶必须放在通风的场所进行存放,严禁与易燃物品共同存放。
  
  氘气存放的仓库要控制温度,仓库温度不得超过30℃,搬运过程中不允许暴力装卸,如果要电弧或者引弧作业,必须远离氘气的场所,天然氢气当中含有一定量的氘气,其含量为0.0139%到0.0156%,早在1893年,哥伦比亚大学教授就发现了氢的同位素,但是直到1913年开始,科学家才着手在实验室中寻找这种同位素,最后通过光谱测定找到了氘,这个发现也让科研团队获得了1934年的诺贝尔化学奖,氘气在自然界中广泛存在,加上近些年来欧美各国纷纷投入重金研发可控核聚变,让这种气体未来具备了无限可能,也许下一个世纪,这将是永续能源的实现方式。

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创建时间:2023-02-26 15:27
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