核反应堆里的重水是什么水能喝吗 ?喝过的勇士竟然都说有点甜?( 二 )


商机就藏在其中,生产化肥需要的是电解水产生的氢气,而留在电解池里的不就是重水吗?虽然实际的情况没有那么简单粗暴,但方向是正确的 。
果不其然,制氢厂对电解的残留物进行分析,发现当中氘与氢(氕)的比例为1:48,远远高于天然的1:6400,虽然大多数是以HDO半重水的形式存在,但也极具价值 。
于是挪威水电公司接受了制氢厂负责人提出的建议,从电解液的副产物中制取重水,虽然过程需要大量联级电解室和消耗大量电力,但这并不妨碍挪威水电公司成为最早向科学界供应重水的厂商 。

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挪威产安瓿装重水
然而,重水的故事才刚刚开始 。德国人在1938年末发现了中子轰击铀能引发核裂变,苏联人在1939年末得出结论,重水和石墨是铀反应堆的仅有的可行缓和剂,反应堆需要大约15吨重水 。
重水因为能够使链式核反应产生的中子减速而成为了战略级的物质,各国都极其重视 。1940年到二战期间,挪威的重水工厂一直处于纳粹德国的控制之下,并大量采购几乎所有的重水 。
为了阻止纳粹的核研究,盟军发动了一系列针对重水工厂的突袭破坏行动,为世界做出了一定的贡献,当然从马后炮的角度来看,当时挪威重水工厂即便马力全开也很难产出足够反应堆运行的重水 。
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盟军穿越山地高原摧毁纳粹控制下的重水工厂
总之,重水刚刚出现在人们的视野中就与核反应关联上了,以至于很多人对它的第一印象就是极度危险,实际上并非如此 。
那个年代科学家的好奇心的是无穷的,早在氘被发现后不久就已经有人把重水喝下了肚 。
乔治·赫维西( de )和氘的发现者尤里是好朋友,1934年赫维西找尤里搞来了几升重水,当然纯度不是特别高,只有0.6% 。
赫维西把这些重水喝掉了,目的是将氘作为示踪剂来研究人体对水的代谢,最终得出结论,水分子在人体内平均停留时间为13±1.5天 。
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咋?不信吗?
这不是传说,赫维西是示踪剂研究的先驱,因为这方面的研究获得了1943年的诺贝尔化学奖,后来在纳粹占领丹麦时,他用王水把诺奖金牌溶了,大家感兴趣的话可以单独讲讲老哥的故事 。
总之,大家一直都对喝重水这件事非常好奇,首先是它的毒性 。
可以明确的一点是,现在我们通过合法途径购买到的高纯度重水(氧化氘),在容器的标签上大概率会写有安全性警告,或者是仅用于实验等提醒,这里不建议任何人尝试饮用重水 。
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首先,对于大多数天然同位素而言,它们的差异太小,以至于几乎无法产生生物学效应 。氢算是比较特殊的,氘虽然之比氕多了一个中子,但原子量已经翻倍,更何况水是地球生物非常重要的溶剂,一些细微的化学性质差异就可能会对生物体产生影响 。
目前已知的一些影响,包括对昼夜节律周期变长,现象可以在单细胞生物、绿色植物、昆虫、鸟类、小鼠等生物中观察到 。
更重要的是对生物体内重要化学反应的影响,由于重水的氢键更强,很多依靠氢键的生化反应会被影响 。植物在高浓度重水的环境下会死亡,动物如小鼠、大鼠和狗,在体内D2O达到25%以上会不育,鱼类在90%以上的重水中会迅速死亡 。
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