Рейтинг фильтров для воды

Мы протестировали и выбрали лучшее очистное оборудование и бытовые фильтры

Сферы применения тяжелой воды: реактор, химические и физические исследования

Тяжелая вода - особенная по структуре жидкость, исследование свойств которой до сих пор не окончено. Наличие в структуре такой жидкости дейтерия, делает ее одинаково полезной и вредной.

В статье описаны сферы применения тяжелой воды, можно ли использовать ее для питья.

Для чего нужна?

Тяжелой водой является жидкость с высокой концентрацией атомов дейтерия, которые немногим тяжелее атомов протия, изотопа водорода насыщающего обычную воду. Тяжелую воду часто называют мертвой из-за ее особых свойств.

Такую жидкость используют в следующих сферах:

  1. foto48995-2Ядерная энергетика. В этой сфере используется свойство тяжелой воды замедлять движение нейтронов.

    Дополнительно она играет роль охладителя тепловых нейтронов.

  2. В медицине. Проводятся исследования в области влияния воды на организм человека и животных.

    Также исследуется влияние дейтерия на образование раковых клеток и замедление их роста. Опыты проводятся в особенности над крупным рогатым скотом.

  3. В физике. Идут работы над использованием высоко концентрированной воды в качестве источника термоядерной энергии. Также применяются атомы дейтерия для замедления и последующего изучения нейтрино, частицы начала вселенной.
  4. В химии используется этот тип воды для определения уровня кислотности, контроля состояния различных соединений и примесей.

Наиболее востребованной и естественной сферой использования является сельское хозяйство. Тут используется дождевая вода для полива полей. Дождевая вода также считается тяжелой по причине электролиза в грозовых облаках.


Где используется?

Рассмотрим подробнее каждую сферу использования тяжелой воды.

В реакторах

Объяснить использование тяжелой воды в реакторах можно очень просто. Применяется свойство жидкости замедлять движение нейтронов, которые выделяются при реакции деления. Тяжелая вода замедляет этот процесс, не позволяя увеличить концентрацию нейтронов и выделение большого количества теплоты.

Такой подход позволяет использовать обычный уран, без его обогащения, и не применять стержневые графитовые замедлители, которые обладают высокой радиоактивностью и выделяют пыль.

Второе применение такой воды в реакторах основано на свойстве высокой теплоемкости. В процессе замедления, дейтерий захватывает часть тепловых нейтронов и отводит большую часть тепловой энергии, стабилизируя температуру и давление в реакторе.

В химии

foto48995-3Химия использует основное свойство воды – способность к растворению. Тяжелая вода используется в качестве изотопного индикатора.

При помощи него можно легко проследить движение, реакции и иные химические процессы, которые протекают в некотором замедлении.

Такой подход дает возможность контролировать концентрацию различных веществ, создавая наиболее эффективные смеси.

Еще один вариант использования в химии: стабилизация роста микроорганизмов с целью выделения замедлителя реакций. Так, дейтерий способен снижать численную популяцию бактерий, рост злокачественных клеток.

При этом он имеет обратный эффект, стимулируя рост раковых клеток и ломая структуру ДНК. Именно химические исследования помогают выявить концентрацию для полезного использования.

В физике

Тяжелая вода в физике применяется для разгона элементарных частиц, в качестве теплоносителя для работы сложных электромагнитных установок. Использование тяжелой воды при «ловле» нейтрино объясняется следующим образом: такая вода более плотная, она замедляет движение свободных нейтронов и более мелких частиц.

На этапе прохождения через воду, на скоростях близких к световым, такие частицы легко фиксируются, с дальнейшим контролем их скорости, радиочастоты, импульсных амплитуд.

Еще одно применение получила мертвая вода за способность атомов дейтерия перетекать в сторону жидкой структуры при охлаждении до -1000 градусов. Данный эффект применяется в охладителях со сверхнизкими температурами.

Можно ли употреблять для питья?

foto48995-4По сути, человек употребляет некоторую долю тяжелой воды при ежедневном питье. Другое дело, если специально пить такую жидкость.

Употребить без вреда для организма можно не более литра. Вода в течении суток покинет организм, не причинив вреда.

При большой концентрации и накоплении в организме, такая жидкость стимулирует:

  • гибель полезной микрофлоры,
  • рост раковых клеток,
  • дефекты структуры ДНК.

Гибель человека наступает после достижения 20 % концентрации в организме, но для получения этого значения, тяжелую воду нужно пить часто, много и на регулярной основе.

Видео по теме статьи

О применении и свойствах тяжелой воды расскажет видео:

Заключение

Тяжелая вода полезна, если использовать ее в сферах физики и химии. Для постоянного использования человеком она считается вредной, существенно замедляя химические реакции в организме.

Человек постоянно контактирует с такой водой, но накопления дейтерия не происходит, по причине большой концентрации протия, основного элемента обычной воды.

А какова Ваша оценка данной статье?
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...