Всі чули про воду або H2O, але набагато менше людей знають про «важку воду». Чим вона відрізняється від звичайної і що буде, якщо її випити?
Що таке важка вода?
Щоб розгадати таємницю важкої води, потрібно спочатку зрозуміти, що таке ізотопи.
Ізотопи це різновиди атомів (і ядер) якогось хімічного елемента, які мають однаковий атомний (порядковий) номер, але при цьому різні масові числа.
Водень має такі ізотопи.
Дейтерій — це ізотоп водню, який містить на один нейтрон більше, ніж звичайний атом цього елемента. Через цей додатковий нейтрон в кожному атомі дейтерію, його маса практично вдвічі більша за масу атома звичайного водню.
Так само як і молекула води (H2O), молекула важкої води або оксид дейтерію (D2O) має два атоми, пов'язані з одним атомом кисню. Замість звичайних атомів водню важка вода містить атоми дейтерію.
Як і звичайна вода, важка вода — це рідина без кольору і запаху. Більше того, дейтерій є стабільним ізотопом. Це означає, що важка вода не радіоактивна. Молярна маса важкої води 20 г/моль, а вода має молярну масу 18 г/моль, через це важка вода більш щільна. У твердому стані кубик льоду оксиду дейтерію D2O буде тонути у воді, а не плавати.
У природі важка вода зустрічається рідко. Дейтерій зустрічається в природі у співвідношенні близько 1 до 6400 атомів водню.
Яка користь від важкої води?
Важка вода використовується в ядерних реакторах. У цих реакторах нейтрони рухаються з неймовірною швидкістю і повинні бути сповільнені. Сповільнений рух нейтронів у реакторі забезпечує ефективний перебіг реакції. Важка вода виступає в якості сповільнювача нейтронів у цій реакції.
Важка вода також може бути використана як індикатор. Ізотопний індикатор — це будь-який атом, який може бути ідентифікований при додаванні в іншу суміш. Такий атом дозволяє вченим «відстежувати» зміни в суміші.
Що буде якщо випити важку воду?
Якщо ви вип'єте невелику кількість важкої води, то це ніяк не вплине на вас. Важка вода має солодкуватий присмак.
Навіть випивши кілька склянок D2O ви не отруїтеся, тому що дейтерій не радіоактивний, зате ви можете відчути дискомфорт через зміну щільності рідини.
Однак, якщо ви будете постійно пити важку воду (що малоймовірно, оскільки, ви навряд чи зможете роздобути важку воду в таких обсягах), то це буде дуже шкідливо для вашого здоров'я.
Велика маса атомів дейтерію порівняно з атомами водню вплине на хімічні реакції, які відбуваються в організмі. Більш важкі молекули D2O будуть сповільнювати природні хімічні реакції, які регулярно відбуваються в тілі людини. Якщо кількість важкої води досягне 20% від загальної кількості води у вашому організмі, то це може призвести до летального результату. Деякі види важкої води, наприклад, з атомами тритію замість дейтерію більш небезпечні — тритій важчий і, що більш важливо, радіоактивний. Будь-яке вживання таких рідин призведе до тілесних ушкоджень і може вплинути на цілісність ДНК людини.
На щастя, ми вкрай рідко чуємо про передозування людей важкою водою, головним чином, тому що отримання D2O досить дорого і трудомістко. Використовуючи електроліз, можна отримати чисту важку воду, але більшість людей не мають доступу до такого обладнання. Покупка D2O також обходиться дуже недешево, вартість оксиду дейтерію більше 100 доларів за 100 гр.
