1. Berikning av deuterium:
* naturligt överflöd: Deuterium utgör endast cirka 0,015% av naturligt förekommande väte.
* Elektrolys: En metod är att upprepade gånger elektrolysera vatten (H₂O). Deuterium är något mindre reaktivt än vanligt väte, så det tenderar att berikas i restvattnet eftersom det lättare väte företrädesvis frigörs som gas. Denna metod är energikrävande men relativt enkel.
* destillation: En annan metod använder den lilla skillnaden i ångtryck mellan tungt vatten och vanligt vatten. Genom att upprepade gånger destillera vatten kan deuteriumkoncentrationen ökas. Denna metod är mer effektiv än elektrolys men kräver fortfarande storskaliga operationer.
* girdler-sulfide Process: Denna industriella skala process innebär att reagera vätgas med vätesulfid (H₂s) vid höga temperaturer och tryck. Deuterium binds företrädesvis med svavel, vilket gör att den kan extraheras och koncentreras.
2. Kombinera deuterium med syre:
* Reaktion med syre: När deuterium är anrikat kan det reageras med syre för att bilda tungt vatten (D₂O). Detta kan uppnås genom en mängd olika metoder, inklusive:
* Direkt reaktion: Uppvärmning av en blandning av deuteriumgas och syrgas kommer att resultera i bildning av tungt vatten.
* Elektrolys av deuteriumoxid: Elektrolysering av en lösning av tungt vatten (D₂O) kommer att producera deuteriumgas och syrgas. Dessa gaser kan sedan rekombineras för att producera mer tungt vatten.
Viktiga anteckningar:
* Säkerhet: Tungt vatten är inte radioaktivt, men det kan vara skadligt i stora mängder på grund av dess påverkan på biologiska processer.
* Applikationer: Tungt vatten har olika applikationer, inklusive:
* Kärnreaktorer som moderator och kylvätska
* Biologisk och kemisk forskning
* Medicinsk avbildning
Processen att producera tungt vatten är komplex och energikrävande. Det kräver specialiserade anläggningar och utrustning, och produktionsprocessen är mycket reglerad på grund av dess potentiella tillämpningar inom kärnkraftsteknik.
