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当说起核反应堆的时候 , 往往与之联系在一起的就是“重水”了 , 很多人就在心里有疑问 , 重水是什么水?重水与我们生活中的饮用水有什么不同 , 能喝不?
什么是重水?
既然有重水 , 那么势必就会有“轻水” , 那么“轻水”指的又是什么呢?
事实上 , “轻水”指的是我们平时用的生活用水 , 我们都知道水是由两个氢原子喝一个氧原子组成的 , 其化学式是HO 。
但是在这中间 , 由于我们平时熟悉的氢有其他两种不同的同位素 , 分别是氘和氚 , 它们与氢有着相同的电子和质子 。 但不同的是氘却比氢多了一个中子 , 而“氚”比氢多了两个中子 。
由于其有着相同的化学键 , 所以它们都可以与氧气结合在一起形成水 , 所不同的是氢形成了我们平时的生活用水 。
而“氘”由于多了一个中子 , 其质量比氢要重 , 所以其余氧气形成的水 , 就是重水(DO) 。 而由于“氚”的质量更重 , 所以其形成的水 , 就是超重水(TO) 。
在这其中由于“氚”是氢的放射性同位素 , 具有放射性 , 其半衰期是12年 , 所以超重水对人体有非常大的伤害 , 是绝对不能饮用的 。
但同时 , 超重水的主要组成部分“氚”由于其具有放射性 , 极不稳定 , 所以在自然界中的含量也非常稀少 , 预测其在地球的总量大约只有130多吨左右 , 在如此稀少的情况下 , 价格自然也是非常昂贵的 , 如果真要喝得话 , 也不是谁都能喝得起的 。
【核反应堆里的重水是什么,能喝吗?喝过的勇士竟然都说有点甜?】重水能喝吗?
严格来说 , 在我们的生活用水中 , 就含有重水 , 只不过其含量比较少 , 约占到其整体的0.02%左右 , 也就是说每个人每天都饮用了重水 , 只不过占比的量非常少 , 对人体没有任何的影响 。
但有一说一的是 , 只饮用纯重水的情况下 , 会对健康造成很大的伤害 , 情况严重的话也会危及生命 。
有科学家曾经用老鼠做过实验 , 在实验的过程中 , 在只用重水喂养的情况下 , 发现重水能够抑制老鼠细胞的分裂 , 造成新陈代谢的紊乱 , 当老鼠体内的体液一半都变成重水后 , 需要快速新城代谢的器官出现坏死的情况 , 也就是如果继续用重水喂养的话 , 将会危及老鼠的生命 。
重水虽然会抑制细胞的分裂 , 用重水浇灌的种子也不会发芽 , 但重水却并不属于有毒物质 , 这就好像空气中有大量的氮气 , 氮气也没有毒性 , 平时人呼吸也没有问题 , 但是只呼吸纯氮气的话 , 也会造成人死亡同样的道理 。
虽然在科学界不建议食用重水 , 但是据科学界的研究 , 只有当人体的重水含量达到25-50%的时候 , 才会对人体造成致命的伤害 。
出于好奇 , 科学家曾经尝试过重水的味道 , 最后得出的结论是本应该无色无味的纯重水 , 却是有点微甜 , 就好像有些广告语说的那样 , 有点甜 。
这就让一些科学团队产生了兴趣 , 他们找来20多名实验对象 , 准备3种水 , 分别是:普通水、重氧水和重水 , 进行双盲实验 。
在他们品尝了三种水后 , 绝大部分的实验对象都能精准地找出重水 , 因为重水的口感更好一些 , 有些微甜 。
重水的作用
由于重水不能饮用 , 实际上大多数人在生活中是很难碰到纯重水的 , 而对于重水听得最多的 , 也几乎和核反应堆连在一起的 。
一般听得比较多的是:轻水反应堆和重水反应堆 , 其中轻水反应堆指的就是普通水作为冷却剂的反应堆 。
由于反应堆中的水不仅是作为冷却剂 , 还是中子减速剂 , 以减缓反应堆中核燃料的反应速度 , 做到在可控的范围之内 , 但是轻水反应堆一般是应用在浓缩铀上 , 因为轻水反应堆中的水 , 由于没有中子 , 它在减缓中子的同时 , 也会大量的吸收中子 , 如果用普通浓度铀的话 , 就达不到临界反应值
而重水反应堆一般是应用在普通浓度的铀上 , 由于其“氘”上已经有中子 , 所以就没有轻水的那层顾虑 , 并且重水会把铀238变成钚 , 也就是原子弹的原材料 , 这也就是为什么在上世纪40、50年代的时候 , 各国造原子弹都需要重水的原因 , 相对于浓缩铀来说 , 这种方法造原子弹成本相对要低一些 。
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