*مینا*
کاربر فعال شیمی
آب سنگین
آب معمولی از يك اتم اكسيژن و دو اتم هيدروژن تشكيل شده است. در حالی كه آب سنگين، از يك اتم اكسيژن و دو اتم دوتريوم(D) تشكيل شده است. برای توليد آب سنگين بايد مولكول های آب حاوی هيدروژن سنگين (دوتريوم) را از مولكول های آب معمولی جدا كنند يا از داخل هيدروژن، اتم های هيدروژن سنگين يا دوتريوم را جدا و خالص كنند
.
جرم مولكولی آب معمولی ١٨ و جرم مولكولی آب سنگين ٢٠ است. از لحاظ خواص شيميايی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هيدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب كند اما احتمال جذب نوترون توسط هيدروژن سنگين بسيار كم است. چنانچه بخواهيم يك راكتور هسته ای بسازيم كه با آب خنك شود چون هيدروژن آب جاذب نوترون است، مجبوريم كه اورانيوم غنی شده به كار ببريم، اما اگر از آب سنگين استفاده كنيم می توانيم برای نيروگاه هسته ای از اورانيوم طبيعی استفاده كنيم.
به دليل تفاوت مشخصات هسته ای دوتريوم با هيدروژن از لحاظ تكانه زاويه ای و گشتاور مغناطيسی از آب سنگين و دوتريوم در زمينه های مختلف تحقيقاتی نيز استفاده می شود. به عنوان مثال رفتار آب سنگين در دستگاه های MRI با رفتار هيدروژن معمولی متفاوت است. در فعاليت های تحقيقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می كنند كه هيدروژن طبيعی را در آن با هيدروژن سنگين (دوتريوم)جايگزين كرده اند. يكی از كاربردهای دوتريوم استفاده در توليد نوترون در شتاب دهنده ها و توليد انرژی در «راكتورهای گداخت» است.
فشرده اطلاعات آب سنگين
یک - آب سنگين برای تعديل نوترونی راكتورهای هسته ای با هدف آهسته كردن حركت نوترون ها برای واكنش با اورانيوم طبيعی و توليد پلوتونيم به كار می رود.
دو- آب سنگين به طور طبيعی به ميزان ناچيزی با نسبت ١ به ٥٠٠٠ در آب معمولی وجود دارد.
سه- آب سنگين برای تعديل سازی نوترونی راكتورهای آب سنگين به كار می رود.
برخی از خواص آب معمولی و آب سنگین
چون چگالی آب سنگین از آب معمولی بیشتر است، یخ تولید شده از آب معمولی که روی آب شناور است در حالیکه یخ تولید شده از آب سنگین در آب غوطه ور است.
منبع:cph-theory.persiangig.com
آب معمولی از يك اتم اكسيژن و دو اتم هيدروژن تشكيل شده است. در حالی كه آب سنگين، از يك اتم اكسيژن و دو اتم دوتريوم(D) تشكيل شده است. برای توليد آب سنگين بايد مولكول های آب حاوی هيدروژن سنگين (دوتريوم) را از مولكول های آب معمولی جدا كنند يا از داخل هيدروژن، اتم های هيدروژن سنگين يا دوتريوم را جدا و خالص كنند
.
جرم مولكولی آب معمولی ١٨ و جرم مولكولی آب سنگين ٢٠ است. از لحاظ خواص شيميايی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هيدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب كند اما احتمال جذب نوترون توسط هيدروژن سنگين بسيار كم است. چنانچه بخواهيم يك راكتور هسته ای بسازيم كه با آب خنك شود چون هيدروژن آب جاذب نوترون است، مجبوريم كه اورانيوم غنی شده به كار ببريم، اما اگر از آب سنگين استفاده كنيم می توانيم برای نيروگاه هسته ای از اورانيوم طبيعی استفاده كنيم.
به دليل تفاوت مشخصات هسته ای دوتريوم با هيدروژن از لحاظ تكانه زاويه ای و گشتاور مغناطيسی از آب سنگين و دوتريوم در زمينه های مختلف تحقيقاتی نيز استفاده می شود. به عنوان مثال رفتار آب سنگين در دستگاه های MRI با رفتار هيدروژن معمولی متفاوت است. در فعاليت های تحقيقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می كنند كه هيدروژن طبيعی را در آن با هيدروژن سنگين (دوتريوم)جايگزين كرده اند. يكی از كاربردهای دوتريوم استفاده در توليد نوترون در شتاب دهنده ها و توليد انرژی در «راكتورهای گداخت» است.
فشرده اطلاعات آب سنگين
یک - آب سنگين برای تعديل نوترونی راكتورهای هسته ای با هدف آهسته كردن حركت نوترون ها برای واكنش با اورانيوم طبيعی و توليد پلوتونيم به كار می رود.
دو- آب سنگين به طور طبيعی به ميزان ناچيزی با نسبت ١ به ٥٠٠٠ در آب معمولی وجود دارد.
سه- آب سنگين برای تعديل سازی نوترونی راكتورهای آب سنگين به كار می رود.
برخی از خواص آب معمولی و آب سنگین
H2O
D2O
ویژگی
0.0 (°C)
3.82
نقطه ذوب
100 (°C)
101.4
نقطه جوش0.9982
1.1056
چگالی درat 20°C, g/mL 4.0
11.6
درجه حرارت بالترین چگالی (°C) 1.005
1.25
(at 20°C, centipoise)ویزکوزیتی 71.97
71.93
(at 25°C, dyn·cm) کشش سطحی 1,436
1,515
(cal/mol)حرارت ترکیب 10,515
10,864
حرارت بخار (cal/mol)7.00
7.41
pH -at 25°Cچون چگالی آب سنگین از آب معمولی بیشتر است، یخ تولید شده از آب معمولی که روی آب شناور است در حالیکه یخ تولید شده از آب سنگین در آب غوطه ور است.
منبع:cph-theory.persiangig.com