氘气的发现

    氘是氢的稳定同位素，常温下以氘气的形式存在。它是一种无色，无味,无毒无害的可燃性气体。关于氘气的发现还获得了诺贝尔化学奖。

    氢和氘为同位素。同位素这个名词的西文isotope是英国人索迪于1911年开始使用的。后来，另一位英国人阿斯顿（F.W.Aston，1877—1945），在1919年制成了质谱仪，可以用来分离不同质量的粒子，并且测定它们的质量。这就把研究同位素的方法提高了一大步。阿斯顿先后利用质谱仪发现了很多元素的同位素，他在71种元素之中，陆续找到了202种同位素之多，这为我们认识同位素，开始积累了大量资料。最引人关注的是氢有没有同位素的问题。为了寻找氢的同位素，人们前后用了十几年的时间，而没有得出肯定的结果。1931年初，物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔根据他们的实验结果，首先提出了“氢除含有原子量大约为1的一些原子外，还含有原子量大约为2的一些原子，后者的含量约为1/4500”的假说。当时在美国哥伦比亚大学工作的尤里教授对这一假说非常感兴趣。他认为，如果让液态氢在低温下蒸发，很可能使原子量为2的氢得到富集。1931年年底，尤里教授和他的助手们，把四升液态氢在三相点14K下缓慢蒸发，最后只剩下几立方毫米液氢，然后用光谱分析。结果在氢原子光谱的谱线中，得到一些新谱线，它们的位置正好与预期的质量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢。尤里给它起了一个专门名，称deuterium（中文译氘），在希腊语中是“第二”的意思，符号D。1934年，在尤里发现氘之后的第3年，他被授予诺贝尔化学奖，这一年他仅41岁。一个发现在短短的3年内就为科学所接受并授予诺贝尔奖，这种情况在历史上是不多见的，足以可见氘气的发现举足轻重。