Zašto je voda deuterija teška


Wal Thornhill: The Saturn/Earth Connection and Our Place in the Universe | Space News (Srpanj 2019).

Anonim

Čak i najudaljenija osoba iz znanosti mora barem jednom čuti izraz "teška voda". Na drugi način, može se nazvati "deuterijska voda". Što je to, kako je dobro poznata voda općenito teška?


Činjenica je da u prirodi postoji vodik, čiji je oksid voda, u obliku tri različita izotopa. Prvi i najčešći je protij. Sastav jezgre njegovog atoma uključuje jedan proton. Kada se kombinira s kisikom, on tvori magičnu supstancu H2O, bez koje bi život bio nemoguć.
Drugi, mnogo rjeđi, izotop vodika naziva se deuterij. Jezgra njezina atoma sastoji se ne samo od protona, nego i od neutrona. Budući da su mase neutrona i protona gotovo iste, a masa elektrona je neizmjerno manja, lako se može razumjeti da je atom deuterija dvostruko teži od atoma protina. Prema tome, molarna masa deuterij oksida D2O neće biti 18 grama / mol, kao u običnoj vodi, već 20. Izgled teške vode je potpuno isti: bezbojna prozirna tekućina bez okusa i mirisa.
Treći izotop, tricij, koji sadrži jedan proton i dva neutrona u atomskoj jezgri, još je rjeđi. A voda koja ima formulu T2O naziva se "super teška".
Što drugo osim razlike u izotopima, razlikuje li se teška voda od obične vode? To je nešto gušće (1104 kg / kubični metar) i vrije na nešto višoj temperaturi (101, 4 stupnjeva). Velika gustoća je još jedan razlog za ime. Ali najznačajnija razlika je u tome što je teška voda otrovna za više organizme (sisavce, uključujući ljude, ptice, ribe). Naravno, jednokratni unos male količine te tekućine neće uzrokovati značajnu štetu ljudskom zdravlju, ali nije prikladan za piće.
Glavna uporaba teške vode je u atomskoj energiji. Služi za usporavanje neutrona i kao rashladnog sredstva. Također se koristi u fizici čestica i nekim područjima medicine.
Zanimljiva činjenica: tijekom Drugog svjetskog rata nacisti su pokušali stvoriti atomsku bombu, koristeći za eksperimentalnu proizvodnju ovu tekućinu, nakupljenu u jednoj od tvornica u Vemorku (Norveška). Kako bi osujetili njihove planove, bilo je nekoliko pokušaja sabotaže u tvornici; jedan od njih, u veljači 1943., okrunjen je uspjehom.