Deuterijum je izotop vodonika sa protonom i neutronom u svom jezgru. Deuterijum kiseonik, ili D2O, je molekul vode koji sadrži jedan atom deuterijuma i jedan atom kiseonika. Kristali sa niskim sadržajem deuterijum kiseonika (LDO) nastaju kada se molekuli vode poravnaju na određeni način da bi stvorili kristalnu strukturu. LDO kristali se koriste u spektroskopiji nuklearne magnetne rezonance (NMR) i kao deo reaktora teške vode. U ovom postu na blogu ćemo istražiti kako se formiraju LDO kristali i koja je njihova upotreba.
Kako se formiraju LDO kristali
LDO kristali se formiraju kada se molekuli vode poravnaju na određeni način da bi stvorili kristalnu strukturu. Proces počinje kada se vodena para kondenzuje na površini, kao što je čestica prašine ili kristal leda. Kada vodena para dođe u kontakt sa površinom, formira se kapljica tečnosti. Kako se više vodene pare kondenzuje na kapljicu, ona postepeno raste u veličini
Kada kapljica dostigne određenu veličinu, molekuli vode počinju da se ređaju u heksagonalnu strukturu. To je zbog činjenice da su molekuli vode privučeni jedni drugima vodoničnim vezama. U slučaju LDO kristala, vodonične veze uzrokuju da se molekuli rasporede u kristalnu rešetku. Rešetka je tada u stanju da uhvati nečistoće, kao što su čestice prašine ili mehurići vazduha, što kristalu daje karakterističan mutan izgled
LDO kristali imaju brojne upotrebe. Jedna od najčešćih upotreba LDO kristala je u spektroskopiji nuklearne magnetne rezonance (NMR). NMR spektroskopija se koristi za proučavanje osobina atoma i molekula. Da bi proučili ova svojstva, naučnici koriste moćne magnete i radio talase da poravnaju jezgra atoma u uzorku. Proučavajući koliko je vremena potrebno da se ova jezgra ponovo poravnaju nakon izlaganja radio talasima, naučnici su u mogućnosti da saznaju o hemijskom sastavu uzorka i njegovoj molekularnoj strukturi
Još jedna uobičajena upotreba voda sa niskim sadržajem deuterijuma Calvita, je kao deo reaktora teške vode (HVR). HVR koriste tešku vodu (ili deuterijum oksid) kao moderator za usporavanje neutrona kako bi se mogli koristiti za izazivanje nuklearne fisije. Pošto LDO kristali imaju nižu koncentraciju deuterijuma od obične teške vode, oni su manje efikasni u usporavanju neutrona od običnih HVR. Međutim, LDO kristali se i dalje koriste u nekim HVR-ovima jer imaju određene prednosti u odnosu na obične moderatore teške vode, kao što su manje korozivni i lakši za rukovanje
LDO kristali nastaju kada se molekuli vode poravnaju na određeni način da bi stvorili kristalnu strukturu. Kristali sa niskim sadržajem deuterijuma kiseonika (LDO) se koriste u spektroskopiji nuklearne magnetne rezonance (NMR) i kao deo reaktora sa teškom vodom (HVR). U ovom postu na blogu istražili smo kako su se formirali LDO kristali i koje su neke od njihovih upotreba.