Hvað er þungt vatn
Þungt vatn er deuterium vatn með formúluna D2O. Þungvatnssameind er samsett úr tveimur þungum vetnisatómum og einu súrefnisatómi, sameindaformúla hennar er D2O, hlutfallslegur mólmassi er 20, þungt vatn í náttúrunni er minna dreift, í venjulegu vatni um 0,015% þungt vatn, vegna lítils innihalds, erfiðrar undirbúnings, er það mikilvægara en gull.
Í hvað er hægt að nota þungt vatn
Aðalnotkun þungtvatns er sem „moderator“ í kjarnakljúfum, dregur úr hraða nifteinda, stjórnar kjarnaklofnunarferlinu og einnig sem kælivökvi. Þungt vatn og deuterium eru dýrmæt sporefni í rannsóknum á efnafræðilegum og lífeðlisfræðilegum breytingum, til dæmis getur vökvun trjáa með þynntu þungu vatni mælt vatn sem hreyfist í þessum plöntum um tugi til tugi metra á klukkustund. Magn deuteriums í þvagi fólks sem hefur drukkið mikið magn af þynntu þungu vatni sýnir að vatnssameindir dvelja að meðaltali í 14 daga í líkamanum. Notkun deuterium í stað venjulegs vetnis getur rannsakað ferli meltingar og efnaskipta í plöntum og dýrum. Þétt eða hreint þungt vatn getur ekki haldið uppi plöntu- og dýralífi og banvænn styrkur þungtvatns fyrir venjulegar plöntur og dýr er 60%.
Sérstakt gildi þungtvatns endurspeglast í beitingu kjarnorkutækni. Til að búa til öflugt kjarnorkuvopn þarf þungt vatn sem stjórnanda í kjarnaklofnunarviðbrögðum.
Þegar NMR-greining er notuð, ef leysirinn er vatn og hlutur rannsóknarinnar er vetni, er hægt að nota þungt vatn sem leysi. Nifteindastjórnendur: Sumir kjarnaofnar nota þungt vatn til að hægja á nifteindum og gefa þeim tækifæri til að bregðast við úraníum. Létt vatn er líka hægt að nota sem stjórnanda, en vegna þess að létt vatn gleypir nifteindir verður ljósvatnsofn að nota auðgað úran, ekki venjulegt úran, annars nær það ekki mikilvægum massa. Þungvatnsofnar nota ekki aðeins venjulegt úran, heldur umbreyta úran-238 í sprengjuframleiðandi plútóníum. Indland, Pakistan, Ísrael og Norður-Kórea búa öll til kjarnorkueldsneyti á þennan hátt. Til að koma í veg fyrir útbreiðslu kjarnorkuvopna er framleiðsla og sala á þungu vatni takmarkað í mörgum löndum.
Þungt vatn hefur mikilvæga notkun í fremstu-tækni. Rafgreining á þungu vatni getur framleitt þungt vetni, sem er hráefnið í vetnissprengjur. Meira um vert, þungt vetni getur gefið frá sér gríðarlega orku þegar það verður fyrir kjarnasamrunahvörfum og mun ekki menga umhverfið. Sumir reikna út að ef þunga vetnið í sjó er notað til hitakjarnahvarfs til að framleiða rafmagn jafngildir heildarorkan því að allt hafið er breytt í olíu.
Er hægt að drekka mikið vatn
Þó að þungt vatn sé dýrmæt auðlind í háþróaðri-tækni er það skaðlegt fólki. Fólk getur ekki drukkið mikið vatn, örverur, fisk í hreinu þungu vatni eða vatn sem inniheldur meira þungt vatn (meira en 80%), svo framarlega sem nokkrar klukkustundir munu deyja. Á hinn bóginn getur létt vatn sem inniheldur mjög lítið af þungu vatni, eins og snjór, örvað líffræðilegan vöxt.
Almennt er talið að þungt vatn sé ekki eitrað, en sum efnaskipti í mannslíkamanum krefjast létts vatns, þannig að ef þú drekkur aðeins mikið vatn verður þú veikur. Vegna þess að D í þungu vatni hefur einni nifteind meira en H, er D tvöfalt þyngri en H, sem leiðir til ákveðinna breytinga á efnafræðilegum eiginleikum þess og verulegar breytingar á eðliseiginleikum þess. Hin ýmsu tengsl D eru sterkari en H, og flutningshraði þyngra D verður mun hægari en H, sem leiðir til hröðunar á efnahvarfinu á D og truflar eðlileg efnaskipti lífverunnar.
Þungvatnsútdráttaraðferð
Um eitt af hverjum 3.200 af vatni á jörðinni er hálf-þungt vatn (HDO). Hálf-þungt vatn er hægt að vinna úr venjulegu vatni með rafgreiningu og eimingu, eða efnafræðilega. Hægt er að nota efnafræðilegar aðferðir vegna þess að þungt vetni og venjuleg vetnisatóm hvarfast mishratt vegna örlítið mismunandi massa. Þegar styrkur hálf-þungt vatns í vatni nær ákveðnu marki mun þungt vatn koma hægt og rólega fram vegna skipta vetnisatóma milli vatnssameinda. Einnig er hægt að nota rafgreiningu, eimingu og efnafræðilegar aðferðir til að endurvinna hreint þungt vatn úr hálf-þungu vatni. Hins vegar getur orkan sem þarf til rafgreiningar og eimingar verið mjög mikil, þannig að venjulega eru aðeins efnafræðilegar aðferðir notaðar fyrir þetta skref.