Жива і мертва, легка і важка вода

У лютому 1944 року в районі норвезької долини Р`юкан розгорталася диверсійна операція союзних військ «Важка вода», метою якої було перешкоджання створенню нацистською Німеччиною атомного заряду. Станцію Веморк, на якій йшло виробництво сировини для наукових досліджень, вдалося підірвати. Пізніше з`ясувалося, що навіть в разі провалу операції роботи зі створення бомби все одно гітлерівці не встигли б завершити. Але на початку 1944 року про це ніхто не знав ...

важка вода

Фізико-хімічні властивості важкої води

Формулу звичайної води сьогодні знає кожен школяр, але людству вона відома лише трохи більше двох століть. Відрита вона була в 1805 році Гей-Люссак і Гумбольдт, які встановили, що кожна молекула найпоширенішою на Землі рідини складається з одного атома водню і двох кисню. 1932 рік доповнив це знання новою інформацією. У кожному ковтку чаю, кави і будь-якого іншого напою крім Н2О є, правда, зовсім небагато іншої складової, що відрізняється тим, що водень-протий замінений на дейтерій D, важкий ізотоп цього хімічного елемента таблиці Менделєєва. З`єднанню було присвоєно назву «важка вода». Отримання її через рік Річардом Макдональдом і Гербертом Льюїсом в чистому вигляді відкрило можливість для наукових досліджень. Порівняння властивостей легкої і важкої води показало, що щільність і в`язкість D2O більше, ніж у Н2О. Це повністю відповідало теоретичним розрахункам. Різниця в 10% відповідає співвідношенню молекулярних ваг протію (легкого водню) і дейтерію, 18 і 20 відповідно. Відрізняються температури кипіння і замерзання, у важкої води вони вище (101,42 і +3,8 градусів Цельсія відповідно).

порівняння властивостей легкої і важкої води

Дія важкої води на живі організми

Незважаючи на те, що D2O у воді присутня в дуже малих кількостях (мільйонні частки відсотка), його зміст впливає на життєдіяльність організмів. Найчастіше зустрічається важка вода, в якій ізотоп замінив не два, а один атом водню, її формула HDO. Дія обох різновидів на обмін речовин визначається як гнітюче, піддослідні тварини вмирають від ниркової недостатності при вживанні суміші H2O і HDO в співвідношенні 3 до 1. При поливі рослин цим з`єднанням припиняється їх ріст. І навпаки, чим меншу частку займає важка вода, тим активніше йдуть життєві процеси. Цікавий факт - чим ближче до полюсів, тим вода «легше».

Застосування важкої води

важка вода отримання

Важка вода служить сповільнювачем швидких нейтронів при термоядерних реакціях. З одиниці маси дейтерію можна витягувати енергії в десять мільйонів разів більше, ніж при спалюванні того ж кількості вугілля. Подальші дослідження природи ізотопів виявили наявність в атмосфері і можливість лабораторного отримання надважкої води Т20, в якій місце водню займає радіоактивний тритій з атомною масою, яка дорівнює 3. Отримані штучним шляхом ізотопи водню 4H і 5H також можуть спільно з киснем утворювати надважку воду, їх використовують в як «мічених атомів» при проведенні наукових експериментів.


Оцініть, будь ласка статтю
Всього голосів: 77