什麼是氘?(20230113)
核解釋
Puja Daya,IAEA公共信息和傳播辦公室
氘是氫的穩定同位素,與“普通”氫原子或氕不同,它還含有一個中子。
同位素氘有一個質子、一個中子和一個電子。
平均而言,6,420個氫原子中就有一個是氘同位素。氘同位素分佈在含有氫的分子中,重要的是,包括所有形式的水--也包括我們體內的水。每立方米海水中含有33克氘,因此,海洋中含有數以噸計的同位素。
整個水循環中都可以追踪到氘,也稱為水文循環:水從地球表面移動到大氣層,並返回的連續循環過程(參見信息圖)。
氘的自然豐度因水源而異。水由氫原子和氧原子組成,因此,了解水體中的氘豐度可以為了解該水體的歷史和起源提供線索。這是同位素水文學的一個關鍵組成部分。氘還有許多其他用途,包括營養評估和未來核融合發電廠的燃料。請繼續閱讀以了解更多信息。
示蹤水循環和氘
整個水循環中都可以追踪到氘,也稱為水文循環:水從地球表面移動到大氣層,並返回的連續循環過程(參見信息圖)。
水的穩定同位素組成反映了水起源的位置,並追踪了水在水循環中的運動。例如,科學家可以根據其氘和氧同位素濃度,來表徵最近補充的地下水和化石地下水。有了這些數據,科學家們可以評估補充地下水資源所需的時間,並就如何最好地管理和保護水源向決策者提供建議。閱讀本文以了解更多訊息。
生物攝取具有天然氘特徵或反映水源的“指紋”的水分子。同位素特徵沿著食物網向上延伸,可以在不同物種的有機材料中找到。例如,鳥類的羽毛和爪子都有同位素指紋,可以追溯到水源的來源。通過測量有機材料的氘含量並將其與預測的雨圖相關聯,科學家們可以從本質上標記動物的起源並追踪其遷徙。
使用氘和其他穩定同位素的同位素特徵追踪各種物種的遷移,用於創建跨大陸遷移地圖。這有利於支持保護工作和保護動物的繁殖區。