דאוטריוםהוא אחד האיזוטופים של מימן, והגרעין שלו מורכב מפרוטון אחד וניוטרון אחד. ייצור הדאוטריום המוקדם ביותר הסתמך בעיקר על מקורות מים טבעיים בטבע, ומים כבדים (D2O) הושגו באמצעות פרקציונציה ואלקטרוליזה, ולאחר מכן חולץ מהם גז דאוטריום.

גז דאוטריום הוא גז נדיר בעל ערך שימושי חשוב, ותחומי ההכנה והשימוש שלו מתרחבים בהדרגה.דאוטריוםלגז יש מאפיינים של צפיפות אנרגיה גבוהה, אנרגיית שפעול תגובה נמוכה ועמידות לקרינה, ויש לו אפשרויות יישום רחבות בתחומי האנרגיה, המחקר המדעי והצבא.

יישומים של דאוטריום

1. שדה אנרגיה

צפיפות האנרגיה הגבוהה ואנרגיית השפעול הנמוכה של התגובה שלדאוטריוםלהפוך אותו למקור אנרגיה אידיאלי.

בתאי דלק, דאוטריום מתחבר עם חמצן ליצירת מים, תוך שחרור כמות גדולה של אנרגיה, שניתן להשתמש בה לייצור חשמל ולמכוניות.

בנוסף,דאוטריוםיכול לשמש גם לאספקת אנרגיה בכורי היתוך גרעיני.

2. מחקר היתוך גרעיני

דאוטריום ממלא תפקיד חשוב בתגובות היתוך גרעיני משום שהוא אחד הדלקים בפצצות מימן ובכורי היתוך.דאוטריוםניתן לשלב אותו להליום, ולשחרר כמויות עצומות של אנרגיה בתגובות היתוך גרעיני.

3. תחום מחקר מדעי

לדאוטריום מגוון רחב של יישומים במחקר מדעי. לדוגמה, בתחומי הפיזיקה, הכימיה ומדעי החומרים,דאוטריוםניתן להשתמש בו לניסויים כגון ספקטרוסקופיה, תהודה מגנטית גרעינית וספקטרומטריית מסות. בנוסף, ניתן להשתמש בו גם למחקר וניסויים בתחום הביו-רפואי.

4. שדה צבאי

בשל עמידותו המצוינת לקרינה, לגז דאוטריום מגוון רחב של יישומים בתחום הצבאי. לדוגמה, בתחומי הנשק הגרעיני וציוד להגנה מפני קרינה,גז דאוטריוםניתן להשתמש בו כדי לשפר את הביצועים ואת אפקט ההגנה של הציוד.

5. רפואה גרעינית

דאוטריום יכול לשמש לייצור איזוטופים רפואיים, כגון חומצה דאוטרית, לטיפול בקרינה ולמחקר ביו-רפואי.

6. דימות תהודה מגנטית (MRI)

דאוטריוםיכול לשמש כחומר ניגוד לסריקות MRI כדי לצפות בתמונות של רקמות ואיברים אנושיים.

7. מחקר וניסויים

דאוטריום משמש לעתים קרובות כחומר נותב וסמן במחקר הכימיה, הפיזיקה והביולוגיה לחקר קינטיקה של תגובות, תנועה מולקולרית ומבנה ביו-מולקולרי.

8. תחומים אחרים

בנוסף לתחומי היישום הנ"ל,גז דאוטריוםניתן להשתמש בו גם בפלדה, תעופה וחלל ואלקטרוניקה. לדוגמה, בתעשיית הפלדה, ניתן להשתמש בגז דאוטריום כדי לשפר את האיכות והביצועים של פלדה; בתחום התעופה והחלל, ניתן להשתמש בגז דאוטריום כדי להניע ציוד כמו רקטות ולוויינים.

מַסְקָנָה

כגז נדיר בעל ערך שימושי חשוב, תחום היישום של דאוטריום מתרחב בהדרגה. אנרגיה, מחקר מדעי וצבא הם תחומי יישום חשובים של דאוטריום. עם ההתקדמות המתמשכת של הטכנולוגיה וההתרחבות המתמשכת של תרחישי יישום, סיכויי היישום של דאוטריום יהיו רחבים יותר.