重水是什么
重水是氘水,是由氘和氧组成的化合物,也称为氧化氘,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。重水在外观上和普通水相似,只是密度略大,为1.1079g/cm3,冰点略高,为3.82℃,沸点为101.42℃。
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1g/cm3,而重水的密度为1.056g/cm3;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。
不过,重水的特殊价值体现于原子能技术应用中。
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%。
重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”,减小中子速度,控制核裂变过程,也是冷却剂。
重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料,例如,用稀重水灌溉树木,可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。
测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量,知道水分子在人体中停留时间平均为14天。
用氘代替普通氢,可以研究动植物消化和新陈代谢过程。
浓的或纯重水不能维持动植物生命,重水对一般动植物的致死浓度为60%。
重水的特殊价值体现于原子能技术应用中,要制造威力巨大的核武器,就需要重水作为原子核裂变反应中的减速剂。
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。
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