Industria chimica: il deuterio e il tritio

di Simone Ricci Commenta

Il deuterio e il tritio sono due elementi chimici di simbolo D e T, i quali sono indicati in alcune occasioni come forme di “idrogeno pesante”: la bomba all’idrogeno, che altro non è che una reazione di fusione termonucleare incontrollata, sfrutta proprio le loro proprietà nucleari. L’esplosione rappresenta la risultante energetica della collisione e della fusione di nuclei di questi elementi. Nel caso in cui si scoprisse un metodo per controllare questa reazione, il mondo avrebbe a disposizione una quantità praticamente illimitata di materia prima da sfruttare a scopo energetico, dato che il deuterio si trova in natura in quantità piuttosto abbondante, anche se molto inferiore rispetto a quella dell’idrogeno stesso.

Anzitutto, il deuterio è una specie atomica stabile ed è presente nei composti naturali dell’idrogeno in percentuale che varia dallo 0,014% allo 0,015%. Il tritio, al contrario, è radioattivo ed è presente nell’acqua naturale con una percentuale molto bassa. La scoperta del deuterio si deve a Harold Urey, il quale comprese la sua esistenza nel 1931. Gli effetti biologici dell’ossido di deuterio (acqua pesante) sono di estremo interesse. In effetti, è stato appurato che nessuna pianta o animale può essere in grado di sopravvivere nel caso di alimentazione con acque che contengono elevate concentrazioni di acqua pesante. Sia il deuterio che il tritio sono usati soprattutto per scopi di ricerca, ad esempio come traccianti per seguire l’andamento di molte reazioni chimiche e biologiche.

Vengono infatti sostituiti in alcuni composti ad atomi di idrogeno ordinari e in seguito sono analizzati o mediante la spettometria di massa (nel caso del deuterio) o attraverso degli appositi contatori di radiazioni (in relazione al tritio). L’acqua pesante viene sfruttata nei reattori nucleari come moderatore di neutroni: il vantaggio principale consiste nell’essere un liquido che assorbe i neutroni molto poco, in quanto la sua sezione d’urto per i neutroni è di circa diecimila volte inferiore rispetto all’acqua normale.

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