Ist es sicher, schweres Wasser zu trinken?

Vom salzigen Meerwasser bis zum alpinen Gletscherquellwasser und allem, was dazwischen liegt, ist klar, dass nicht jedes Wasser gleich ist.

Eine Art von Wasser, die oft vergessen wird – oder an die man gar nicht erst denkt – ist schweres Wasser. Schweres Wasser wird oft als „der übergewichtige Cousin des Wassers“ bezeichnet und überall auf der Welt verwendet, meist für industrielle Anwendungen.

Die Frage ist, ob es sicher zu trinken ist, wenn man es findet. Die Antwort ist nicht so einfach, wie man denken würde.

Was genau ist schweres Wasser?

Um das zu beantworten, müssen wir ein wenig in die Chemie eintauchen, also schnappen Sie sich einen Bunsenbrenner und machen Sie sich bereit.

Ein Wassermolekül enthält zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom, die miteinander verbunden sind, und wird allgemein mit der chemischen Formel H2O bezeichnet.

Schwere Wassermoleküle enthalten ebenfalls zwei gebundene Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom, aber diese Wasserstoffatome sind ein wenig anders.

„Normale“ Wasserstoffatome, Protium genannt, die im normalen Wasser vorkommen, enthalten ein Proton und null Neutronen. Die Wasserstoffatome in schwerem Wasser, Deuterium genannt, haben ein Proton und ein Neutron.

Protium- und Deuteriumatome werden als Isotope bezeichnet, was bedeutet, dass sie beide Wasserstoffatome sind, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben. Das macht sie zu chemischen Geschwistern, und der größte Unterschied besteht darin, dass Deuterium durch das zusätzliche Neutron schwerer ist als Protium.

Diese schwereren Deuteriumatome sind der Grund dafür, dass ein Molekül schweres Wasser etwa 11 % schwerer ist als ein Molekül normales Wasser – und der Grund, warum wir es „schweres Wasser“ nennen. (Überraschung, was?) Seine chemische Formel lautet D2O.

Dies mag nicht nach einem großen Gewichtsunterschied klingen, aber es reicht aus, um sicherzustellen, dass ein Würfel gefrorenes schweres Wasser tatsächlich in flüssigem Wasser sinkt, wo ein normaler Eiswürfel schwimmt.

Wofür ist schweres Wasser, wenn nicht zum Trinken?

Das zusätzliche Gewicht von schwerem Wasser und andere nützliche Eigenschaften bedeuten, dass es eine Reihe von industriellen Verwendungen auf der ganzen Welt hat.

Die häufigste Verwendung findet es in der Nuklearindustrie als zentraler Bestandteil von Druckwasserreaktoren (Pressureurized Heavy Water Reactors, PHWR).

PHWRs sind eine Art von Kernkraftwerken, die schweres Wasser zur Kühlung und Abschwächung der Aktivität des Urans verwenden, das als Brennstoff dient.

Wenn schweres Wasser unter Druck steht, kocht es nicht auf die gleiche Weise ab wie normales Wasser, was bedeutet, dass der Uranbrennstoff nicht erst angereichert werden muss. Dadurch werden die Kosten für die Erzeugung von Kernenergie erheblich gesenkt.

PHWRs machen etwa 12 % aller Kernreaktoren weltweit aus, was die Bedeutung von schwerem Wasser für die Deckung des weltweiten Energiebedarfs unterstreicht.

Eine weitere wichtige Rolle spielt schweres Wasser bei der Rettung von Menschenleben auf der ganzen Welt, wenn auch nicht so, wie Sie vielleicht denken.

Polio, eine grausame Krankheit, von der unverhältnismäßig viele Kinder auf der ganzen Welt betroffen sind, soll von der Weltgesundheitsorganisation ausgerottet werden. Ein Impfstoff gegen Polio ist bereits verfügbar, aber er verliert an Wirksamkeit, je länger er unter den heißen und feuchten Bedingungen in den Ländern Afrikas, Lateinamerikas und Asiens gelagert wird.

Hier kommt das schwere Wasser ins Spiel. Bereits in den 1960er Jahren vermuteten Wissenschaftler, dass schweres Wasser Impfstoffe besser konservieren könnte als die bis dahin verwendete Magnesiumchlorid-Alternative.

Wie sich herausstellte, können Polio-Impfstoffe mit schwerem Wasser auf bis zu 113 Grad Fahrenheit erhitzt werden und bleiben dennoch wirksam, wodurch Tausende von Leben gerettet werden. Applaus für schweres Wasser!

Wie schmeckt schweres Wasser?

Die erste Frage, die sich die meisten Menschen stellen, wenn sie ein Glas schweres Wasser sehen, lautet: „Wie schmeckt es?“

Zum Glück gibt es im Internet einige Berichte, so dass du nicht der Erste sein musst, der es probiert.

Der YouTuber Cody, der den Kanal Cody’s Lab betreibt, hat mehrmals schweres Wasser getrunken. Er hat sogar einmal fünf Tage lang nichts anderes als schweres Wasser getrunken – alles im Namen der Wissenschaft.

Cody berichtet, dass der Geschmack etwas süßer ist als der von normalem Wasser, was ihn überrascht hat, weil schweres Wasser chemisch identisch mit normalem Wasser ist (trotz des zusätzlichen Neutrums). Es gibt keinen wirklichen Grund, warum es anders schmecken sollte.

Cody konnte einen seiner Freunde davon überzeugen, ebenfalls schweres Wasser zu probieren, und beide stimmten zu, dass es etwas süßer als normales Wasser schmeckt.

Die Gedanken von Cody zum Trinken von schwerem Wasser können Sie in diesem Video sehen.

Ist es dann sicher zu trinken?

Da schweres Wasser von Menschen eingenommen wird, die gegen Polio geimpft wurden (und von Cody), denkst du vielleicht, dass es sicher genug ist, um es zu trinken.

Die Antwort ist ja und nein.

Das erste, was du wissen musst, ist, dass schweres Wasser selbst nicht radioaktiv ist, obwohl es in vielen Kernreaktoren auf der ganzen Welt verwendet wird. Man riskiert keine Strahlenvergiftung, wenn man es trinkt.

Ein einziges Glas schweres Wasser zu trinken, birgt langfristig kaum ein Risiko und würde wahrscheinlich nicht einmal ausreichen, um irgendeine kurzfristige Wirkung hervorzurufen.

Das bedeutet jedoch nicht, dass schweres Wasser als völlig sicher angesehen werden sollte.

Langfristige Exposition gegenüber schwerem Wasser kann Schwindel verursachen, da es die Flüssigkeit in den Ohren stört, die das Gleichgewicht steuert. Es könnte auch die Fähigkeit des Körpers, die Zellteilung zu vollenden, beeinträchtigen.

Das Trinken einer extremen Menge von schwerem Wasser (genug, um etwa ein Viertel des Wassergewichts des Körpers zu ersetzen) könnte zu Sterilisation führen und die Körperfunktionen in verschiedenen Systemen im ganzen Körper verlangsamen.

Im schlimmsten Fall würden sich Giftstoffe in gefährlichen Mengen ansammeln, die das Harnsystem beeinträchtigen und Ihr Leben gefährden. Sollte dies der Fall sein, hören Sie bitte sofort auf, schweres Wasser zu trinken und suchen Sie einen Arzt auf.