El deuterio (símbolo D o 2H, también conocido como hidrógeno pesado) es uno de los dos isótopos estables de hidrógeno. El núcleo del deuterio, llamado deuterón, contiene un protón y un neutrón, mientras que el isótopo de hidrógeno, mucho más común, el protio, no tiene neutrones en el núcleo. El deuterio tiene una abundancia natural en los océanos de la Tierra de aproximadamente un átomo en 6420 de hidrógeno. Por lo tanto, el deuterio representa aproximadamente el 0.0156% (o en masa el 0.0312%) de todo el hidrógeno natural en los océanos, mientras que el isótopo más común (hidrógeno-1 o protio) representa más del 99.98%. La abundancia de deuterio cambia ligeramente de un tipo de agua natural a otro (ver Agua estándar del océano de Viena).
El nombre del isótopo de deuterio se forma a partir del griego deuteros que significa “segundo”, para denotar las dos partículas que componen el núcleo. El deuterio fue descubierto y nombrado en 1931 por Harold Urey, lo que le valió el Premio Nobel en 1934. Esto fue seguido por el descubrimiento del neutrón en 1932, lo que hizo evidente la estructura nuclear del deuterio. Poco después del descubrimiento del deuterio, Urey y otros produjeron muestras de “agua pesada” en la que el contenido de deuterio había estado altamente concentrado.
El deuterio se destruye en el interior de las estrellas más rápido de lo que se produce. Se cree que otros procesos naturales producen solo una cantidad insignificante de deuterio. Teóricamente, casi todo el deuterio encontrado en la naturaleza se produjo en el Big Bang hace 13.8 mil millones de años, ya que la relación básica o primordial de hidrógeno-1 (protio) a deuterio (aproximadamente 26 átomos de deuterio por millón de átomos de hidrógeno) tiene su origen a partir de ese momento . Esta es la relación que se encuentra en los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter (ver referencias 2,3 y 4). Sin embargo, otros cuerpos astronómicos tienen diferentes proporciones de deuterio a hidrógeno-1. Se cree que esto se debe a los procesos naturales de separación de isótopos que se producen por el calentamiento solar de los hielos en los cometas. Al igual que el ciclo del agua en el clima de la Tierra, tales procesos de calentamiento pueden enriquecer el deuterio con respecto al protio. El análisis de las relaciones de deuterio / protio en los cometas encontró resultados muy similares a la relación media en los océanos de la Tierra (156 átomos de deuterio por millón de hidrógenos). Esto refuerza las teorías de que gran parte del agua de los océanos de la Tierra es de origen cometario. La relación de deuterio / protio del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, medida por la sonda espacial Rosetta, es aproximadamente tres veces mayor que la del agua terrestre. Esta cifra es la más alta medida en un cometa.
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