Хоча більшість людей знайомі з водою, або H2O, значно менше людей знають про існування «важкої води». Чим вона відрізняється від звичайної води, і які наслідки її вживання?
Що таке важка вода?
Щоб розгадати загадку важкої води, важливо зрозуміти концепцію ізотопів.
Ізотопи — це різні форми атомів (та їх ядер) хімічного елемента, які мають однаковий атомний (порядковий) номер, але різні масові числа.
Водень має кілька ізотопів.
Дейтерій — це ізотоп водню, який має на один додатковий нейтрон порівняно зі стандартним атомом цього елемента. Цей додатковий нейтрон у кожному атомі дейтерію призводить до маси, яка майже вдвічі перевищує масу звичайного атома водню.
Подібно до молекули води (H2O), молекула важкої води, або оксиду дейтерію (D2O), складається з двох атомів, з'єднаних з одним атомом кисню. Замість типових атомів водню, важка вода складається з атомів дейтерію.
Як і звичайна вода, важка вода — це прозора рідина без запаху. Крім того, дейтерій є стабільним ізотопом, що означає, що важка вода нерадіоактивна. Молярна маса важкої води становить 20 г/моль, тоді як у звичайної води — 18 г/моль, що робить важку воду щільнішою. У твердому стані куб оксиду дейтерію, D2O, тоне у звичайній воді, а не плаває.
Важка вода рідко зустрічається в природному середовищі. Дейтерій зустрічається в природі у співвідношенні приблизно 1 до 6400 атомів водню.
Які переваги важкої води?
Важка вода використовується в ядерних реакторах. У цих реакторах нейтрони рухаються з надзвичайно високими швидкостями і повинні бути сповільнені. Знижена швидкість нейтронів у реакторі сприяє ефективній реакції. Важка вода служить сповільнювачем нейтронів у цьому процесі.
Важка вода також може функціонувати як індикатор. Ізотопний індикатор – це будь-який атом, який можна виявити при змішуванні з іншою речовиною. Такий атом дозволяє вченим «контролювати» зміни в суміші.
Що станеться, якщо випити важку воду?
Вживання невеликої кількості важкої води не матиме жодних негативних наслідків для вас. Важка вода має злегка солодкуватий смак.
Навіть якби ви випили кілька склянок D2O, ви не постраждали б від отруєння, оскільки дейтерій не є радіоактивним; однак, ви можете відчути певний дискомфорт через зміну густини рідини.
Тим не менш, якщо ви постійно споживатимете важку воду (що малоймовірно, оскільки отримання важкої води в таких обсягах малоймовірне), це може бути досить шкідливим для вашого здоров'я.
Значна маса атомів дейтерію порівняно з атомами водню впливатиме на хімічні процеси, що відбуваються в організмі. Важчі молекули D2O перешкоджатимуть природним хімічним реакціям, які зазвичай відбуваються в організмі людини. Якщо частка важкої води досягне 20% від загального вмісту води в організмі, це може призвести до летального результату. Деякі типи важкої води, такі як та, що містить атоми тритію замість дейтерію, є ще більш небезпечними — тритій важчий і, що ще критичніше, радіоактивний. Будь-який вплив таких речовин призведе до тілесних ушкоджень і може поставити під загрозу цілісність ДНК людини.
На щастя, випадки передозування важкою водою у людей трапляються рідко, головним чином через високу вартість та складність виробництва D2O. Хоча створити чисту важку воду за допомогою електролізу можливо, більшість людей не мають доступу до необхідного обладнання. Придбання D2O також є досить дорогим, оскільки оксид дейтерію коштує понад 100 доларів за 100 грамів.
Джерело: ukr.media
