氘,是氢的三种稳定形态同位素氕、氘、氚其中之一,化学符号为D或2H,原子核内有1个中子,1个质子,原子量为普通轻氢的二倍,也称为重氢。氘是一种无色无味的气体,可燃烧,微溶于水,与普通氢、氕相比,化学性质更为稳定,其氧化物为重水,化学式为D2O,也称为氧化氘。
氘主要以重水的形式存在,在淡水与海水中储量大。氘的制备工艺主要有电解重水法、液氢精馏法、金属氢化物法等。电解重水法是在钠、铁或碳酸钠存在下,以重水为原料,采用电解工艺进行制备,其装备可采用普通电解水装置,也可以采用SPE电解槽,重水经电解后会在阴极产生氘气,再经提纯工艺除去氮、氧、氢等杂质,可得到高纯氘。电解重水法生产过程易于控制,可规模化生产,是氘的主要制备方法。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年氘行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,氘下游用途广泛,核能是其主要应用领域之一。氘可用于热核聚变反应中,能够释放出巨大的能量,还可以形成质量数为3的氦,是一种极有前途的能源。氘在海水中以重水的形式存在,在地球上储量丰富,热核聚变反应堆所需的燃料氘可以直接从海水中提取,一升海水中提取得到的氘,参与热核聚变反应后释放出的能量相当于300升石油,未来发展潜力极大。
同位素标记物是氘的另一重要应用市场。通过氢置换,氘可对化学物、药物进行标记,并且不会对化学物、药物的性质造成影响,对氘进行跟踪,即可了解化学物反应过程,以及药物在人体内的代谢过程。经过氘标记的药物,还具有半衰期长、副作用小、代谢负担低等优点。利用这些特点,氘可用来制造氘标记化合物,在化学研究、生物学研究、疾病诊断、药物制造等方面具有巨大应用价值。
除此之外,氘还可以应用在军事领域,用来制造氢弹、中子弹、激光武器等;可用作光源,其发射的紫外光强度高于氢光源;还可以应用在光纤光缆、半导体制造等领域。
新思界
行业分析人士表示,在海外市场中,氘生产商主要有德国林德集团、德国梅塞尔、法国液化空气集团、日本住友化学、瑞士Zeochem、意大利世亚德、美国剑桥CIL、美国MRC、美国Airgas等;在我国市场中,氘生产商主要有派瑞特气、瑞麟科技、华特气体等。