Дейтерий имеет космическое и земное происхождение

Дейтерий образуется вследствие:

  1. распада тяжелых ядер;
  2. протон-протонные реакции синтеза;
  3. захватом нейтроном протона;
  4. перехода орбитального электрона в молекуле водорода во внутрь ядра (низкотемпературная термоядерная реакция).

Распад тяжелых ядер

При попадании высокоэнергетичных альфа частиц в атомные ядра происходит распад ядер м альфа частиц с выделением дейтерия.

Протон-протонный захват 

Протон-протонные реакции синтеза, идущие в звёздах, не рассматриваются как перспективное термоядерное горючее. Протон-протонные реакции идут через слабое взаимодействие с излучением нейтрино, и по этой причине требуют астрономических размеров реактора для сколь-либо заметного энерговыделения.

p + p → ²D + e+ + νe + 0.4 Мэв

Захват нейтроном протона

Наиболее вероятное получение дейтерия происходит путем захвата протона нейтроном. Для этой термоядерной реакции не требуется большое количество энергии, поскольку при сближении нейтрально заряженного нейтрона с положительным протоном не требуется преодолевать кулоновское отталкивание.

Переход орбитального электрона в молекуле водорода во внутрь ядра (низкотемпературная термоядерная реакция).

Под внешним воздействием молекула водорода может превратиться в дейтерий. Поскольку орбитальному электрону не требуется энергии на преодоление кулоновского отталкивания, как в случае с попаданием протона во внутрь ядра, эта реакция считается низкотемпературной термоядерной реакией.

Два электрона на внешней орбите:

Электрон в молекуле водорода под внешним воздействием меняет орбиту, оказываясь между двумя протонами. Расстояние между электроном и протонами ориентировочно в два раза меньшерасстояния между протонами. Соответственно сила кулоновского отталкивания между протонами F2 в четыре раза меньше силы F1 кулоновского притяжения между электроном и протоном. в итоге протоны притягиваются с образованием атома дейтерия: