nathoncharova (nathoncharova) wrote,
nathoncharova
nathoncharova

Category:

Что такое тяжелая вода и можно ли ее пить





Тем, чьи знания по химии ограничиваются объемом школьной программы, может казаться, что вода состоит только из монооксида водорода и имеет всем известную формулу H2O. Это так, но кроме него в состав могут входить изотопы Н: протий, дейтерий и тритий.

Тритий нестабилен, поэтому практически отсутствует в воде. При этом существующий сверхтяжелый водород распадается на гелий, излучая электрон и антинейтрино. Выделение значительного числа электронов может вызвать свечение люминофора вроде того, как светятся небольшие тритиевые брелки, в которых запечатан изотоп.



Формула простой и тяжелой воды
Дейтерий стабилен, довольно часто встречается в природе и содержится в воде, в том числе в тканях человека. Концентрация вещества мала, составляет 0,0156 %. Несмотря на это, его содержание в воде увеличивает плотность жидкости, тем самым делает воду тяжелой. В лабораториях такую воду получают путем электролиза и дистилляции, что ресурсозатратно и дорого. В больших масштабах получение D2O возможно методом Гербера, основанном на изотопном обмене.

Сходства и отличия обычной и обогащенной дейтерием воды
По цвету тяжелая вода не отличается от обычной.
По вкусу D2O сладковатая в отличие от обычной безвкусной.
Ее плотность почти на 11 % выше плотности H2O, что делает ее более вязкой.
D2O имеет большую температуру плавления и кипения.
Химические свойства дейтерия
Дейтерий — легкий газ, он легче воздуха. D2 отлично горит, температура короны исходящего пламени составляет 1 600 °С, поэтому огонь способен плавить стекло. Термические реакции с дейтерием не проводятся, так как в современных условиях важны более энергообъемные ядерные реакции, на которые элемент без сомнения способен.



Из-за большой плотности D2O лед из нее тонет в обычной воде, что не наблюдается в случае с H2O
При реакции между атомами дейтерия образуется He3. Это фундаментальная реакция, так как по такому же принципу зажигаются протозвезды в процессе формирования, еще до выхода из стадии коррекционного диска. Ей же живут коричневые карлики. Именно на основе дейтерия в США создали первую атомную бомбу.

Можно ли пить тяжелую воду
Воду с химической формулой D2O можно пить при необходимости, так как она токсична в малой степени и через несколько дней весь дейтерий будет выведен из организма. В рамках опытов было выяснено, что первые 100-200 г могут вызвать вестибулярные нарушения.

Но если пить тяжелую воду несколько месяцев, то последствия могут быть плачевными. Замещение 25% водорода дейтерием у млекопитающих может привести к стерильности воды в тканях, что впоследствии приведет к минимальному энергообмену и смерти и часто это необратимо. При восстановлении функций жидкости последствиями может стать бесплодие. При концентрации H2O и D2O в пропорциях 1:1 организм млекопитающего, в том числе человека, погибает.

Рыбы и беспозвоночные могут существовать при содержании в организме 90% дейтерийсодержащей воды, простейшие с гетеротрофным типом питания — при 70%. Некоторые бактерии и водоросли способны существовать и размножаться в D2O.

Интересные факты о применении тяжелой воды
Во время Второй мировой войны большая часть трудов физиков-атомщиков уходила на создание ядерного оружия. В Германии его решили создавать из плутония.



Но чтобы получить этот изотоп, необходимо было облучать уран, а полученные нейтроны значительно замедлять. В качестве замедлителя подходил графит и тяжелая вода, но ни того, ни другого у немцев не было. Тогда они приняли решение построить в оккупированной Норвегии электролизную электростанцию. Груз с тяжелой водой они так и не получили, в 1943 г. паром затонул.

Реакторы на тяжелой воде нашли дальнейшее применение, так как в них можно использовать природный, а не обогащенный уран, хотя над получением воды тоже необходимо потрудиться. Сегодня несколько канадских реакторов продолжают работать на тяжелой воде.


источник
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo nathoncharova july 4, 2014 12:52 162
Buy for 30 tokens
Меня зовут Наталья Гончарова. Виртуальная жизнь стала основой в моей повседневной жизне. Интернет - мое новое увлечение, которое удерживает меня часами у монитора, забыв даже за книги, вязание и другие домашние дела. Только внучки напоминают, что есть и другие увлечения и моя обязанность их…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments