重水、轻水和普通的水
>首页 -> 下载中心 -> 科学自然 2010-07-08 来源:百度 作者: 【】 浏览:882

重水与普通水看起来十分相像,是无臭无味的液体,它们的化学性质也一样,不过某些物理性质却不相同.

普通水的密度为1克/厘米3,而重水的密度为1.056克/厘米3;普通水的沸点为100℃,重水的沸点为101.42℃;普通水的冰点为0℃,重水的冰点为 3.8℃.

此外,普通水能够滋养生命,培育万物,而重水则不能使种子发芽.人和动物若是喝了重水,还会引起死亡.

不过,重水的特殊价值体现在原子能技术应用中.制造威力巨大的核武器,就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂,作中子的减速剂,也可作为制重氢的材料,普通水中含量约为0.02%(质量分数).

重水和普通水一样,也是由氢和氧化合而成的液体化合物,不过,重水分子和普通水分子的氢原子有所不同.我们知道,氢有3种同位素.一种是氕,它只含有一个质子.它和一个氧原子化合可以生成普通的水分子.另一种是重氢 ———氘.它含有一个质子和一个中子.它和一个氧原子化合后可以生成重水分子.还有一种是超重氢———氚.它含有两个中子和一个质子.

重水是由氘和氧组成的化合物,分子式D2O,相对分子质量20.0275,比水的相对分子质量18.0153高出约11%,因此叫做重水。普通水分子式H2O,普通水经过净化,用做反应堆的冷却剂和中子的慢化剂,叫做轻水,无氘水-轻水分子式:1H2O,普通水中含有杂质,分子式是没有区别的。

重水反应堆:简称重水堆,是用重水即氧化氘作为慢化剂的核反应堆。重水是非常优异的慢化剂,它与石墨并列为最常用的慢化剂。轻水反应堆:简称轻水堆,是用轻水即普通的水作为慢化剂和冷却剂的核反应堆。轻水就是一般的水,被广泛地用于反应堆的慢化剂和冷却剂。轻水反应堆是和平利用核能的一种方式。

轻水作为一般的水。与重水相比,轻水有廉价的长处,此外其减速效率也很高。轻水反应堆只能使用浓缩铀,所采用的技术相对不容易构成核扩散威胁。但是,一旦拥有更先进的铀浓缩技术,就能相对容易地把铀浓度增至90%以上,达到武器级水平,用于制造核弹头。

钚和浓缩铀都可用于生产核武器,而钚比铀更易于产生裂变。为了防止核子武器扩散,许多国家都限制或禁止重水的生产和出售。下面就说到用途了噢:

用途

使用核磁共振分析时倘若溶剂是水,而研究的对象是氢,可以使用重水作溶剂。中子减速剂:某些核子反应堆使用重水来减慢中子的速度,让它们有机会与铀反应。轻水亦可以作减速剂,但因为轻水会吸收中子,因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀,而不能使用普通铀,否则将不能达到临界质量。重水反应堆不单可以使用普通铀,而且会把铀238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散,重水的生产和出售在很多国家都受到限制。

提炼方法

地球上的水若有 3,200分之一是半重水 (HDO)。半重水可以透过电解及蒸馏,或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法,是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同,所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度,重水便会因为水份子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大,因此一般这一步只会使用化学方法。

重水可以喝吗?

重水对人是有害的。人是不能饮用重水的,微生物、鱼类在纯重水或含重水较多的水中,只要数小时就会死亡.

重水为什么越喝越渴?

重水和水的结构是一样的,但是氘原子核比氢原子核重一倍,其运动能力相当差,所以影响人体内生物化学反应速度,以至影响到遗传基因载体DNA的合成、复制和转录的速度,使人和动物多喝重水就会危害健康,甚至死亡。简单的说,代谢变慢,满足不了人体正常的能量消耗,人在这种情况下就会死亡。

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