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第87章 如何固定氘原子（第3页）

而无机化合物就不一样了，虽然同样不能在天然矿物中找到富含有大量氘原子的氘代氯化铵ND4Cl或者氘代亚硫酸铵（ND4）2SO3。

但是现在已经有了最关键的材料液氘，这些无机化合物完全可以在实验室里小规模的合成。

看过论文之后的陈慕武，向爱丁顿说出了自己的想法：想要做那个氘核轰击氘原子的实验，就必须先要找个化学实验室，利用氘气制备一部分氘代氯化铵ND4Cl。

陈慕武最终选择的是氘代氯化铵而不是氘代亚硫酸铵，不是因为前者在那篇论文当中的排名更靠前，而是因为制作起来更加方便。

氮气N2和氘气D2的体积一比三，在五百度左右的高温下，利用铁触媒进行催化，就可以变成氘代氨气ND3。

工业上合成氨用的就是这个办法，在实验室中复刻虽然费时费力，但终究还是能把氘代氨气给合成出来的。

有了氘代氨气之后，就该轮到制作另外一种材料，也就是氯化氘了。

这个制作起来比氘代氨气更加简单，只需要让氘气在氯气当中燃烧，产生苍白色的火焰，直到集气瓶当中的黄绿色渐渐消失，就是产生了氯化氘气体。

然后把氘代氨气和氯化氘混合，就能产生大量白烟，也就是氘代氯化铵的固体粉末。

陈慕武两辈子都没怎么接触到过化学实验，这些浅显知识还是通过他仅存的高中记忆回想起来的。

还有什么氢气燃烧之前需要验纯，收集一试管气体管口向下靠近点燃的酒精灯，尖锐的爆鸣声就是不纯，微弱的噗噗声就是纯净。

知识是没忘记，但是动起手来有多大的把握，他却说不准。

陈慕武又觉得氘代氨气和氯化氘混合之后，收集生成的烟雾状氘代氯化铵产物似乎很困难。

不如把这两种气体都通入到水里面，变成氘代氨水和氘代盐酸，再把两种溶液混合起来，应该就能得到氘代氯化铵的水溶液了吧。

在水溶液的基础上对氘代氯化铵进行结晶，应该比起收集那些燃烧后形成的固体粉末来要容易一些。

但是如果制作水溶液的话，就又要面临一个问题。

前面从氨气的合成，到燃烧获得氯化氢，他都在一直确保着里面所有用到的氢原子都是氘。

同理，制作水溶液时所需要的水，如果使用的是普通的蒸馏水H2O的话，氘代铵根在水中会发生水解，ND4＋可以被离子化氘离子D＋和氘代氨ND3，同时释放能量。

而氘离子又能和水中微弱电离的氢氧根OH－结合，变成半重水HDO。

有氘原子通过水解进入到了水中，就有同样数量的氢原子进入到了铵根里。

这么一来，从氘代氯化铵水溶液中结晶出来的晶体，很有可能并不是纯的ND4D3HCl，里面会被掺杂上一些氕原子。

假如为了保持纯粹，那么制作水溶液的时候就不能使用普通的蒸馏水，而是应该用重水D2O了。

可是重水卡文迪许实验室里没有，他们只有英国空气公司送来的液氘。

早知道买什么液氘，就应该直接买重水。

不管是电解重水还是往重水里面扔一块钾，都能很轻松地制取出氘气来。

但这也就是想想而已，虽然因为陈慕武提前发现了氘，之后不久又发现了重水，世界上的第一家重水工厂此时也已经开始建造，但是是现在还没有生产重水的能力

瞻前顾后了半天，陈慕武最终决定还是就选择普通的蒸馏水，而不是再去考虑什么重不重水的问题。

甚至连氯化氘他有不打算自己制备，而是大大方方地使用现成的盐酸。

反正都已经用上普通的蒸馏水了，那么产出的氯化铵分子中有到底有一个氢原子还是两个氢原子都无所谓。

他只要保证能够用氮气和氘气产生氘代氨气，让最终生成的氯化铵晶体含有氘，成功地把气态的氘气固定成为固态的氘原子，适合放到粒子加速器里当靶子，那么一切就万事大吉。

更何况他不仅要用氘原子轰击氘原子，还要轰击氢原子。

这个靶子上两种氢的同位素都有，说不定还能取得一石二鸟的效果。

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