Чому дейтерієву воду називають важкою

Чому дейтерієву воду називають важкою

Навіть самому далекому від науки людині напевно хоч раз доводилося чути термін «важка вода». По-іншому вона може називатися «дейтерієвої водою». Що ж це таке, як взагалі може всім відома вода бути важкою?

Інструкція

Вся справа в тому, що водень, оксид якого і є водою, в природі існує у вигляді трьох різних ізотопів. Перший з них і найпоширеніший — проти. До складу ядра його атома входить єдиний протон. Він-то, з’єднуючись з киснем, утворює чарівне речовина Н2О, без якого життя було б неможливою.

Другий, набагато менш поширений, ізотоп водню називається дейтерій. Ядро його атома складається не тільки з протона, а й з нейтрона. Оскільки маси нейтрона і протона практично однакові, а маса електрона незмірно менше, легко можна зрозуміти, що атом дейтерію вдвічі важче, ніж атом протію. Відповідно, молярна маса оксиду дейтерію D2O складе не 18 грам / моль, як у звичайної води, а 20. Зовнішній же вид важкої води точно такий же: безбарвна прозора рідина без смаку і запаху.

Третій же ізотоп — тритій, що містить в атомному ядрі один протон і два нейтрони, ще більш рідкісний. І вода, що має формулу Т2О, називається «надважкої».

Чим ще крім різниці в изотопах, відрізняється важка вода від звичайної? Вона трохи більш щільна (1104 кг / кубічний метр) і кипить при трохи більш високій температурі (101,4 градуса). Велика щільність є ще однією причиною для назви. Але сама суттєва різниця полягає в тому, що важка вода є отрутою для вищих організмів (ссавців, включаючи людину, птахів, риб). Зрозуміло, разове споживання незначної кількості цієї рідини не завдасть істотної шкоди здоров’ю людини, тим не менш, вона непридатна для пиття.

Головне застосування важкої води — в атомній енергетиці. Вона служить для гальмування нейтронів і в якості теплоносія. Використовується також у фізиці елементарних частинок і деяких областях медицини.

Цікавий факт: у роки Другої Світової війни гітлерівці намагалися створити атомну бомбу, використовуючи для експериментального виробництва саме цю рідину, напрацьовану на одному із заводів в Веморке (Норвегія). Щоб зірвати їхні плани, було скоєно кілька спроб диверсії на заводі; одна з них, в лютому 1943 року, увінчалася успіхом.