什么是重水和超重水?

王朝知道·作者佚名  2009-06-30
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分類: 理工學科
 
參考答案:

重水和普通水一样,也是由氢和氧化合而成的液体化合物,不过,重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。我们知道,氢有3种同位素。一种是氕,它只含有一个质子。它和一个氧原子化合可以生成普通的水分子。另一种是重氢 ———氘。它含有一个质子和一个中子。它和一个氧原子化合后可以生成重水分子。还有一种是超重氢———氚。它含有两个中子和一个质子。

重水与普通水看起来十分相像,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1克/厘米3,而重水的密度为1.056克/厘米3;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,而重水则不能使种子发芽。人和动物若是喝了重水,还会引起死亡。不过,重水的特殊价值体现在原子能技术应用中。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。这也是同盟国不惜一切代价炸掉希特勒渡船的原因。

超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。水在地球上的总重大约是140亿亿吨,其中重水还不到万分之二。为了得到一公斤重水就要消耗掉6万度电和一百吨水,这比砂里淘金花的代价要大得多,因而重水的价格要比金子贵。大自然中的重水非常少,而超重水就更加少了,在宽广无际的大海里,连十亿分之一也找不到,只有靠人工的方法去制造。一般是把金属锂放在原子反应堆中,在中子的轰击下,使锂转变为氚,然后与氧化合生成超重水。制造一公斤超重水要消耗近十吨的原子能量,而且生产很慢,一个工厂一年也不过制造几十公斤超重水,所以超重水的价格比重水还要贵上万倍,比金子要贵几十万倍。

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