Что такое тяжёлая вода

Содержание

1 Пояснение
2 Другие тяжелые формы воды
- 2.1 Полутяжелая вода
- 2.2 Вода с тяжелым кислородом
- 2.3 Тритированная вода
3 Физические свойства
4 История
5 Воздействие на биологические системы
- 5.1 Воздействие на животных
- 5.2 Токсичность для человека
- 5.3 Замешательство по радиоактивному загрязнению тяжелой воды
6 Производство
- 6.1 Аргентина
- 6.2 Советский Союз
- 6.3 США
- 6,4 Индия
- 6,5 Японская империя
- 6,6 Норвегия
- 6,7 Канада
- 6,8 Иран
- 6,9 Пакистан
- 6,10 Другие страны
7 Применения
- 7.1 Ядерная промышленность магнитный резонанс
- 7.2 Органическая химия
- 7.3 Инфракрасная спектроскопия
- 7.4 Нейтронный замедлитель
- 7.5 Детектор нейтрино
- 7.6 Тестирование скорости метаболизма в физиологии и биологии
- 7.7 Производство трития
8 См. также
9 Ссылки
10 Внешние ссылки

Сфера применения водорода

Водород обладает определенным набором физически и химических свойств. На основании данных характеристик вещество применяют в разных сферах:

в качестве легкого газа водород смешивают с гелием и наполняют смесью аэростаты;
кислородно-водородное пламя применяют с целью получения высоких температур в процессе сварки металлов;
водород выполняет функцию восстановителя при синтезе металлов, в том числе, молибдена, вольфрама и других, из их оксидов;
с помощью вещества получают аммиак и искусственное жидкое топливо;
водород используют в реакции гидрогенизации для получения твердых жиров.

Водород не используют для очистки воды. Потребление водорода можно представить в виде таблицы:

Сферы применения водорода:

Химическая промышленность. Примерно половина синтезированного водорода расходуется на производство аммиака, из которого изготавливают пластмассы, удобрения, взрывчатые вещества, а около 8% — на метанол, используемый в выпуске определенных типов пластмасс.
Нефтеперерабатывающая промышленность. Водород способствует увеличению глубины переработки сырой нефти и улучшает качество конечных продуктов процессов гидрокрекинга и гидроочистки.
Пищевая и косметическая промышленность. Водород используют в производстве саломаса, который представляет собой твердый жир, изготовленный на основе растительных масел. Материал является ключевым составным компонентом маргарина, косметических средств, мыла. Водород является пищевой добавкой, зарегистрированной под номером E949.
Транспорт. Вещество применяют, как топливо для серийно выпускаемых автомобилей на Водородных топливных элементах.
Лаборатории. Водород играет роль газа-носителя в газовой хроматографии.
Авиационная промышленность. Ранее водородом заполняли дирижабли и воздушные шары. В настоящее время подобный способ не применяют из-за высокой опасности возгорания газа.
Метеорология. Использование водорода в данной сфере заключается в заполнении газом оболочек метеозондов.
Топливо. Водород является ракетным топливом. На практике, как правило, применяют смесь жидкой и твердой фаз вещества.
Электроэнергетика. С помощью водорода охлаждают мощные электрические генераторы.
Прочее. Атомарный водород применяют в процессе атомно-водородной сварки. Благодаря высокой теплопроводности, простое вещество Н2 активно используют для заполнения сфер гирокомпасов и стеклянных колб филаментных LED-лампочек.

Что такое легкая вода?

Легкая вода относится к воде, H₂О, что всем известно. Вода — это то, без чего мы не можем жить. Два атома водорода ковалентно связываются с атомом кислорода с образованием молекул воды. Молекула приобретает изогнутую форму, чтобы минимизировать отталкивание неподеленной пары электронов, а угол H-O-H составляет 104о.

Вода — это прозрачная, бесцветная, безвкусная жидкость без запаха, и она присутствует в различных формах, таких как туман, роса, снег, лед, пар и т. Д. Но она переходит в газовую фазу, когда мы нагреваем ее выше 100 ° C при температуре нормальное атмосферное давление. При комнатной температуре он представляет собой жидкость, хотя имеет низкую молекулярную массу 18 гмоль.-1.

Способность воды образовывать водородные связи — одна из ее самых уникальных характеристик. Одна молекула воды может образовывать четыре водородные связи. Кроме того, кислород более электроотрицателен, чем водород, что делает связи O-H в молекуле воды полярными. Благодаря своей полярности и способности образовывать водородные связи вода является мощным растворителем. Он известен как универсальный растворитель из-за его способности растворять большое количество материалов.

Кроме того, вода имеет высокое поверхностное натяжение и высокие силы сцепления и сцепления. Таким образом, он может выдерживать перепады температуры, не переходя в газообразную или твердую форму. И это известно как высокая теплоемкость, которая важна для выживания живых организмов.

Влияние на организм

Вода является одним из основных составляющих нашего организма и играет важную роль в его функционировании. Таким образом, качество воды, которую мы употребляем, влияет на наше здоровье и благополучие.

Легкая вода, также известная как дистиллированная вода, имеет низкое содержание микроэлементов и минералов. Она обладает нейтральным рН и считается безопасной для употребления. Однако, из-за отсутствия в ней важных микроэлементов, употребление легкой воды в больших количествах может привести к дефициту некоторых витаминов и минералов.

Тяжелая вода, богатая минералами и электролитами, может оказывать положительное влияние на организм. Употребление такой воды может помочь компенсировать дефицит некоторых микроэлементов и способствовать поддержанию баланса веществ в организме. Однако, употребление большого количества тяжелой воды может быть небезопасным, особенно для людей с заболеваниями почек или сердечно-сосудистой системы.

Ежедневное употребление подходящего количества воды, независимо от ее типа, очень важно для поддержания гидратации и нормального функционирования организма. Рекомендуется употреблять не менее 8 стаканов воды в день и следить за своим самочувствием и состоянием здоровья

Физические свойства

Физические свойства изотопологов воды
Свойство	D2O (тяжелая вода)	HDO (полутяжелая вода)	H2O (легкая вода)
Точка замерзания	3,82 ° C (38,88 ° F) (276,97 K)	2,04 ° C (35,67 ° F) (275,19 K)	0,0 ° C (32 ° F) (273,15 K)
Точка кипения	101,4 ° C (214,5 ° F) (374,55 K)	100,7 ° C (213,3 ° F) (373,85 K)	100,0 ° C (212 ° F) (373,15 K)
Плотность при STP (г / mL )	1,1056	1,054	0,9982
Температура максимальной плотности	11,6 ° C	Непроверено	3,98 ° C
Динамическая вязкость (при 20 ° C, мПа ·s )	1,2467	1,1248	1,0016
Поверхностное натяжение (при 25 ° C, N /m )	0,07187	0,07193	0,07198
Теплота (kJ /моль )	6,132	6,227	6,00678
Теплота плавления (кДж / моль)	41,521	Непроверено	40,657
pH (пр. и 25 ° C)	7,44 («pD»)	7,266 («pHD»)	7,0
pKb (при 25 ° C)	7,44 («pK bD2O»)	Непроверено	7,0
Показатель преломления (при 20 ° C, 0,5893 μm )	1,32844	Непроверено	1,33335

Физические свойства воды и тяжелой воды различаются в нескольких отношениях. Тяжелая вода менее диссоциирована, чем легкая вода при данной температуре, и истинная вода при данной температуре меньше, чем первый H, которые были бы для образца легкой воды при той же температуре. То же самое верно для OD по сравнению с ионами OH. Для тяжелой воды кВт D 2 O (25,0 ° C) = 1,35 × 10, и должен равняться для нейтральной воды. Таким образом, pKw D 2 O = p + p = 7,44 + 7,44 = 14,87 (25,0 ° C), а p нейтральной тяжелой воды при 25,0 ° C составляет 7,44.

pD тяжелой воды обычно измеряется с помощью pH-электродов, дающих значение pH (кажущееся) или pHa, и при различных температурах истинный кислый pD может быть оценен непосредственно с помощью pH-метра, измеренного pHa, так что pD + = pHa (кажущееся значение pH-метра) + 0,41. Поправка электрода для щелочных условий составляет 0,456 для тяжелой воды. В этом случае щелочная поправка составляет pD + = pH a (кажущееся значение pH-метра) + 0,456. Эти поправки немного отличаются от различных в p и p 0,44 от соответствующих поправок в тяжелой воде.

Тяжелая вода на 10,6% плотнее, чем обычная вода, а тяжелая вода физически отличается Свойства можно увидеть без оборудования, если бросить замороженный образец в обычную воду, так как он тонет. Если вода ледяная, то можно также использовать более высокую температуру таяния тяжелого льда: он тает при 3,7 ° C и, следовательно, не тает в ледяной нормальной воде.

В одном из ранних экспериментов сообщалось о другом «малейшая разница» во вкусе между обычной и тяжелой водой. Однако крысы, которыми был предоставлен выбор между дистиллированной нормальной водой и тяжелой водой, исключили тяжелой воды на основе запаха, и у нее мог другой вкус. Некоторые люди сообщают, что минералы в воде имеют много факторов, например калий придает сладкий вкус жесткой водой, но помимо минеральных веществ в воде есть много факторов.

Никакие физические свойства не указаны для «чистой» полутяжелой воды, потому что она нестабильна как объемная жидкость. В жидком состоянии несколько молекул воды всегда находятся в ионизированном состоянии, что означает, что атомы водорода обмениваются между разными атомами кислорода. Полутяжелая вода теоретически может быть создана химическим методом, но она быстро трансформируется в динамическую смесь из 25% легкой воды, 25% тяжелой воды и 50% полутяжелой воды. Если бы она была приготовлена в газовой фазе и непосредственно осаждала в твердое тело, полутяжелая вода в виде льда могла бы быть стабильной. Это происходит из-за того, что происходит столкновение между молекулами водяного пара в газовой фазе при стандартных температурах почти полностью незначительно, а после столкновения между молекулами водяного пара в газовой фазе при стандартных температурах почти полностью незначительны, а после столкновения между молекулами полностью прекращаются решетчатые структуры твердого льда.

Применение тяжелой воды

Тяжелая вода, или дейтерированная вода, имеет свои уникальные свойства и может использоваться в различных областях науки и промышленности. Ее применение включает:

Ядерная энергетика: тяжелая вода используется в некоторых типах ядерных энергетических реакторов, таких как канадский графитовый модерированный реактор (CANDU), в которых она служит модератором нейтронов. Тяжелая вода может замедлять быстрые нейтроны, что способствует увеличению вероятности их захвата ядрами урана-235 и поддержанию спонтанной цепной реакции в реакторе.
Исследования и разработки: тяжелая вода широко применяется в лабораторных условиях для исследований в области биологии, химии, физики и материаловедения. Ее свойства позволяют использовать ее в качестве растворителя для различных веществ и для создания определенных условий в экспериментах.
Медицинская отрасль: тяжелая вода может использоваться в некоторых радиоизотопных исследованиях и процедурах, таких как установка инъекций для изучения функционирования органов или для выявления определенных заболеваний.
Производство полупроводников: тяжелая вода может использоваться как растворитель в процессах производства полупроводников и в других технологических процессах, связанных с электроникой и микроэлектроникой. Ее свойства позволяют обеспечить определенные условия для нанесения тонких пленок и создания микрочипов.

Тяжелая вода имеет широкий спектр применения в различных отраслях науки и промышленности благодаря своим особым свойствам и возможности замены обычной воды в определенных процессах и экспериментах.

Вы можете пить тяжелую воду?

В ограниченных количествах, да.

В небольших количествах питье тяжелой воды никак не повлияет на вас. Потребление D 2 O не повредит вам, потому что дейтерий не радиоактивен, поэтому вам не нужно беспокоиться о радиационном отравлении. Атомы дейтерия встречаются в природе в небольших пропорциях. На каждые семь тысяч атомов водорода приходится один атом дейтерия, что делает его довольно редким явлением. В этих пропорциях потребление D 2 O не причинит никакого телесного вреда людям. С точки зрения вкуса, тяжелая вода имеет несколько более сладкий вкус, чем обычная вода.

Если вы потребляете значительное количество тяжелой воды, вы можете почувствовать некоторое беспокойство из-за изменения плотности жидкости. Вы можете почувствовать небольшое изменение давления в жидкостях, присутствующих в ваших ушах. Тем не менее, это количество все еще не должно нанести никакого серьезного ущерба вашему организму, и очень редко можно будет потреблять достаточно тяжелой воды, чтобы вызвать какое-либо серьезное расстройство. Однако, если кто-то потребляет тяжелую воду в больших пропорциях, это будет очень вредно для вашего здоровья.

Большая масса атомов дейтерия по сравнению с атомами водорода будет влиять на химические реакции, которые происходят в организме. Более тяжелые молекулы D 2 O будут замедлять естественные химические реакции, которые регулярно происходят в организме человека. Если количество тяжелой воды достигает 20% от общего количества воды в вашем организме, это может привести к летальному исходу. Некоторые типы тяжелой воды включают атомы трития вместо атомов дейтерия. Этот сорт еще более вреден, так как тритий тяжелее и, что более важно, радиоактивен. Любое потребление таких жидкостей приведет к телесным повреждениям и может повлиять на целостность ДНК человека. К счастью, мы редко слышим о передозировке людей тяжелой водой, главным образом потому, что получение D 2 O очень сложно и дорого. Используя электролиз, можно получить чистую тяжелую воду, но большинство людей не имеют доступа к этим ресурсам. Покупка D 2 O также очень дорогая, с ценами выше 100 долларов за 100 граммов жидкости

К счастью, мы редко слышим о передозировке людей тяжелой водой, главным образом потому, что получение D 2 O очень сложно и дорого. Используя электролиз, можно получить чистую тяжелую воду, но большинство людей не имеют доступа к этим ресурсам. Покупка D 2 O также очень дорогая, с ценами выше 100 долларов за 100 граммов жидкости.

Пояснение

Дейтерий — изотоп водорода с ядром, содержащим нейтрон и протон ; Ядро атома протия (нормального водорода) состоит только из протона. Дополнительный нейтрон делает атом дейтерия примерно вдвое тяжелее атома протия.

Молекула тяжелой воды имеет два атома дейтерия вместо двух элементов протия обычной «легкой» воды. Однако весы большой воды отличается от веса молекулы воды, поскольку около 89% молекулярной массы воды приходится на один атом кислорода, а не на два атома водорода.. Разговорный термин «тяжелая вода» относится к высокообогащенной водной смеси, которая содержит в основном оксид дейтерия D. 2O, но также некоторое количество оксида водорода-дейтерия (HDO) и меньшее количество обычного оксида водорода H. 2O. Например, тяжелая вода, используемая в реакторах CANDU, на 99,75% обогащена атомной долей водорода, что означает 99,75% атома водорода к тяжелому типу. Для сравнения, обычная вода («используемая для стандарта дейтерия») содержит только около 156 атомов дейтерия на атом водорода, что означает 0,0156% атомов водорода к тяжелому типу.

Тяжелая вода не радиоактивна. В чистом виде он имеет плотность примерно на 11% больше, чем вода, но в остальном физически и химически подобен. Тем не менее, различные различия в дейтерийсодержащей воде (особенно влияющие на биологические свойства) больше, чем в любом другом, обычно встречающемся среди изотопно-замещенном соединении, поскольку дейтерий является уникальным тяжелым стабильными изотопов в быть вдвое тяжелее самого легкого изотопа. Эта разница увеличивает силу водородно-кислородных связей воды, а этого, в свою очередь, достаточно, чтобы вызвать различия, важные для некоторых биохимических факторов. В организме человека естественным образом содержится дейтерий, эквивалентный примерно граммам тяжелой воды, что безвредно. Когда большая часть воды (>50%) у высших организмов заменяется тяжелой водой, это приводит к дисфункции и гибели клеток.

Тяжелая вода была впервые произведена в 1932 году, несколько месяцев после открытия дейтерия. С открытием небольшое ядерное деления в конце 1938 года и потребностью в замедлителе нейтронов, улавливающее количество нейтронов, тяжелая вода стала компонентом ранних исследований ядерной энергетики.. С тех пор тяжелая вода является важным компонентом таких компонентов, как тех, которые используются для производства изотопов для ядерного оружия. Преимущество этих тяжеловодных реакторов состоит в том, что они могут работать на природном уране без использования графитовых замедлителей, которые представляют радиологическую опасность и взрыв пыли на этапе вывода из эксплуатации. В качестве реакторов используется современный замедленный уран с обычной водой в замедлителе.

Положение элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атома

Водород, состоящий из одного протона и одного электрона, располагается в первом периоде таблицы. Строение атома водорода обусловливает уникальные свойства элемента. Электронная конфигурация атома водорода — 1 s1. Возможные степени окисления:

Cтепень окисления	Примеры соединений
-1	NaH, CaH₂
H₂
+1	HCl, H₂O H₂SO₄

У водорода имеется три изотопа. Самый легкий из них — протий ₁1H, является наиболее распространенным в природе. Тяжелый изотоп ₁2H (дейтерий) обозначается D. Третий изотоп, радиоактивный тритий ₁3H, обозначается T.

Обычный, тяжелый и сверхтяжелый водород, тяжелая вода

Тяжелый водород содержится в природном водороде в небольших количествах, 1 атом тяжелого водорода на 5.000 атомов обычного. По аналогии с протоном ядро дейтерия получило название дейтон, или дейтерон. Обозначают дейтерий латинской буквой D, либо сохраняют химическое обозначение H и цифрой 2 указывают его массовое число — Н2. Дейтерию свойственно иное строение ядра, чем обычному водороду. Наличие в ядре кроме протона еще и нейтрона обуславливает вдвое большую массу атома дейтерия, чем атома обычного водорода. Такое расхождение в массах изотопов одного и того же химического элемента является уникальным среди известных изотопов различных элементов.

Изотопы водорода

Тяжелая вода — это вода, в которой протий заменен дейтерием. Её свойства радикально отличаются от свойств обычной воды. Обычная вода замерзает при 0 °С, тяжелая при +3,8 °C; температура кипения обычной воды 100 °C, а тяжелой 101,4 °C. Плотность тяжелой воды 1,1056 г/см3, и в ней невозможна жизнь живых существ.

В обычной воде всегда содержится некоторая примесь тяжелой, обычно в пределах 0,02 % по массе. Тяжелая вода замедляет нейтроны, что позволяет использовать её в качестве замедлителя в ядерных реакторах. Получают тяжелую воду путем электролиза (разложения электрическим током) обычной воды, при этом в первую очередь разлагаются молекулы обыкновенной воды, с накоплением тяжелой в остатке.

Стоимость получаемой электролизом тяжелой воды все еще высока, один её кубометр обходится в не менее чем 300 тыс. долларов США. Самый сверхтяжелый изотоп водорода тритий получается искусственным путем в результате ядерных реакций, при «стрельбе» нейтронами в атомы лития. Ядра трития состоят из двух нейтронов и одного протона. Трития в природе очень мало, один атом трития приходится на 1018 атомов обычного водорода. Тритий радиоактивен, его период полураспада составляет 12,5 лет, при распаде он излучает β-частицы с превращением в изотоп гелия с атомным весом 3.

Сравнительно недавно появилось извещение об обнаружении итальянскими физиками нового изотопа водорода с атомным весом 4. Время существования этого изотопа составляет около 10−11 секунды.

Помимо обычных двухатомных молекул водорода, предполагается возможность получения трехатомной молекулы гизония. Если гизоний когда-нибудь будет получен, он может оказаться настолько же недолговечным, что и «сверхтяжелейший» водород.

Физические свойства легкой воды

Легкая вода, или вода легких изотопов, состоит из молекул воды, в которых атомы водорода замещены на атомы изотопов дейтерия (D) и трития (T).

Основные физические свойства легкой воды отличают ее от обычной воды, состоящей из атомов водорода H и кислорода (O). Вот некоторые из этих свойств:

Плотность: Легкая вода имеет меньшую плотность по сравнению с обычной водой. Это связано с более высокой молекулярной массой дейтерия и трития по сравнению с водородом. В результате легкая вода плавает на поверхности обычной воды.
Температура кипения: Температура кипения легкой воды выше, чем у обычной воды. Это обусловлено более сильными связями между атомами изотопов, что требует большей энергии для их разрыва.
Теплопроводность: Легкая вода имеет более низкую теплопроводность по сравнению с обычной водой. Это связано с наличием изотопов дейтерия и трития, которые замедляют процесс передачи тепла.
Вязкость: Легкая вода обладает более высокой вязкостью по сравнению с обычной водой. Это происходит из-за наличия изотопов дейтерия и трития, которые оказывают дополнительное влияние на связи между молекулами воды.

Физические свойства легкой воды имеют важное значение для различных научных и промышленных приложений, таких как ядерная энергетика, химическая промышленность, изотопная медицина и другие области

Способы очистки

Существует несколько способов очистки воды от загрязнений и примесей, в том числе и способы очистки легкой и тяжелой воды.

Очистка воды может проходить как в промышленных масштабах, так и в бытовых условиях.

Основными способами очистки воды являются:

Механическая очистка — осуществляется с помощью фильтров различной степени тонкости. Фильтры задерживают крупные частицы и осадки, таким образом улучшая качество воды. Однако они не обладают возможностью очистки от химических примесей.
Химическая очистка — основана на использовании химических реагентов, которые приводят к осаждению и обезвреживанию вредных примесей. Например, при очистке железистой воды используют различные окислители, которые окисляют железо и превращают его в осадок.
Фильтрация через обратный осмос — применяется для удаления солей, микроорганизмов и многих других загрязнений. Процесс основан на пропускании воды через специальную полупроницаемую мембрану, которая задерживает примеси и только чистую воду пропускает в дальнейшую систему.
Ультрафильтрация — основана на использовании мембран с очень мелкими порами. Позволяет удалить молекулы органических веществ, бактерий и вирусов, а также некоторые соли. Часто применяется для очистки питьевой воды.
Ионный обмен — процесс, при котором ионы воды заменяются на равноэквивалентные ионы сорбента. Этот метод способен удалять различные соли из воды.

Выбор методов очистки воды зависит от ее качественного состава, целевого назначения (питьевая вода, техническая вода и т.д.) и доступности технических средств и ресурсов.

По каким признакам классифицируется вода?

Различные виды воды имеют разные свойства и состав. Существует несколько классификаций жидкостей:

Деление жидкости на разные виды в зависимости от водородных изотопов в молекуле водной среды.
Классификация воды по концентрации растворённых солевых частиц.
Деление водной среды, которая получается в процессе взаимодействия с иными компонентами.
Классификация воды по её местонахождению в природе.
Природные водные среды.
Жидкость, образующаяся в результате различных видов деятельности человека.
Другие воды водной среды.

Каждая разновидность воды имеет свою отдельную классификацию. Давайте рассмотрим деление по отдельным видам воды, их особенности и свойства.

Есть ли вред от талой воды

Польза от приёма талой воды очевидна, а вред организму она может нанести только при нарушении технологии приготовления в домашних условиях и неправильном её употреблении

Если вам запрещено употребление холодных напитков, с осторожностью отнеситесь к ее приёму, начинайте пить, постепенно понижая температуру

Также не следует переходить на питьё исключительно талой воды. Организм должен постепенно приспособиться к жидкости без вредных примесей, добавок, минералов, солей.

Приём лучше начинать со 100мл в день, постепенно доводя объём до 500−700мл.

Также следует понимать, что талая вода − это не лекарство! Начиная ее пить не допустимо отказываться от назначенных лекарств. Целебные свойства воды служат прекрасным очищающим и профилактическим средством для организма. В процессе лечения приём талой воды повышает эффективность лекарственных средств и способствует скорейшему выздоровлению.

Предлагаю вам посмотреть очень интересное видео об альтернативном способе добычи талой воды, придуманным доктором Тороповым:

Эта вода, которая имеет всем хорошо знакомую формулу, но вместо «классических» атомов водорода в ее состав входят его тяжелые изотопы – дейтерий. Внешне тяжелая вода ничем не отличается от обычной, это такая же бесцветная жидкость, не имеющая вкуса, запаха. Дейтерий в больших количествах оказывает крайне негативное влияние на все живое и на человеческий организм в частности. Изотопы способны повреждать гены уже на стадии полового созревания. В результате развивается рак, иные болезни, человек очень быстро стареет. Распространение тяжелой воды приведет к повсеместному изменению генофонда, что вызовет гибель не только людей, но животных, растений.

Впервые молекулы с «тяжелым» водородом обнаружили в 1932-м году (Гарольд Клейтон Юри). Уже в следующем году Г.Льюис получил тяжеловодородную воду в чистом виде (в природе подобная жидкость не встречается). Тяжелая вода имеет свои свойства, несколько отличающиеся от параметров обычной воды: — температура закипания: 101,43С; — температура таяния: 3,81С; — плотность при 25С: 1,1042 г/куб. см.

Тяжелая вода замедляет химические реакции, т.к. водородные связи, в которых участвует дейтерий, сильнее обычных. К гибели млекопитающих приводят лишь большие концентрации дейтерия (замещение обычной воды тяжелой на 25% и более). Например, для человека стакан тяжелой воды безвреден — дейтерий полностью «выйдет» из организма через 3-5 дней.

Другие тяжелые формы воды

Полутяжелая вода

Полутяжелая вода, HDO, существует всякий раз, когда есть вода с легким водородом (протий,. H) и дейтерием ( D или. H) в смесях. Это связано с тем, что атомы водорода (водород-1 и дейтерий) быстро обмениваются между молекулами воды. Вода, содержащая 50% H и 50% D в своем водороде, фактически содержит около 50% HDO и по 25% каждого из H. 2O и D. 2O в динамическом равновесии. В обычной воде примерно 1 молекула из 3200 представляет собой HDO (один водород из 6400 находится в форме D), а молекулы тяжелой воды (D. 2O) встречаются только в пропорциях примерно 1 молекула из 41 миллиона (т. Е. в 6400)). Таким образом, молекулы полутяжелой воды встречаются гораздо чаще, чем молекулы «чистой» (гомоизотопной) тяжелой воды.

Вода с тяжелым кислородом

Вода, обогащенная более тяжелыми изотопами кислорода . O и . O, также коммерчески доступна, например, для использование в качестве нерадиоактивного изотопного индикатора. Это «тяжелая вода», поскольку она более плотная, чем обычная вода (H. 2. O примерно такой же плотности, как D. 2O, H. 2. O находится примерно на полпути между H. 2O и D. 2O), Но ее редко называют тяжелой водой, поскольку она не содержит дейтерия, который придает D 2 O его необычные ядерные и биологические свойства. Он дороже, чем D 2 O из-за более сложного разделения O и O. H 2 O также используется для производства фтора-18 для радиофармпрепараты и радиоактивные индикаторы и для позитронно-эмиссионной томографии.