Od słonej wody morskiej do alpejskiej wody źródlanej z lodowca i wszystkiego pomiędzy, jasne jest, że nie wszystkie wody są sobie równe.

Jednym z rodzajów wody, o którym często się zapomina – lub nawet nie myśli – jest ciężka woda. Często określana jako „nadwaga kuzyna wody”, ciężka woda jest używana na całym świecie, głównie do zastosowań przemysłowych.

Pytanie brzmi, czy gdybyś się na nią natknął, czy byłaby bezpieczna do picia? Odpowiedź nie jest tak prosta, jak mogłoby się wydawać.

Czym dokładnie jest ciężka woda?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy zagłębić się w chemię, więc chwyć palnik Bunsena i przygotuj się.

Cząsteczka wody zawiera dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu połączone razem, i jest powszechnie określana wzorem chemicznym H2O.

Cząsteczki ciężkiej wody również zawierają dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu połączone razem, ale te atomy wodoru są nieco inne.

„Normalne” atomy wodoru, zwane protium, znajdujące się w codziennej wodzie zawierają jeden proton i zero neutronów. Atomy wodoru występujące w ciężkiej wodzie, zwane deuterem, mają jeden proton i jeden neutron.

Atomy protu i deuteru są nazywane izotopami, co oznacza, że oba są atomami wodoru, ale mają różną liczbę neutronów. To czyni je chemicznym rodzeństwem, a największa różnica polega na tym, że dodatkowy neutron deuteru czyni go cięższym od protu.

Te cięższe atomy deuteru są powodem, dla którego cząsteczka ciężkiej wody jest o 11% cięższa od cząsteczki normalnej wody – i powodem, dla którego nazywamy ją „ciężką wodą”. (Niespodzianka, co?) Jej wzór chemiczny to D2O.

To może nie brzmieć jak duża różnica wagi, ale to wystarczy, aby zapewnić, że kostka zamrożonej ciężkiej wody faktycznie tonie w ciekłej wodzie, gdzie zwykła kostka lodu pływa.

Jeśli nie do picia, do czego służy ciężka woda?

Dodatkowa waga ciężkiej wody i inne pomocne właściwości oznaczają, że ma ona wiele zastosowań przemysłowych na całym świecie.

Najczęstsze zastosowanie znajduje w przemyśle jądrowym jako centralna część ciśnieniowych reaktorów ciężkowodnych (PHWR).

PHWR-y są rodzajem elektrowni jądrowych, które wykorzystują ciężką wodę do chłodzenia i łagodzenia aktywności uranu, który służy jako paliwo.

Gdy ciężka woda jest pod ciśnieniem, nie wrze w taki sam sposób jak zwykła woda, co oznacza, że paliwo uranowe nie musi być najpierw wzbogacane. To znacznie obniża koszty związane z produkcją energii jądrowej.

Ciężkie reaktory wodne stanowią około 12% wszystkich reaktorów jądrowych na świecie, co podkreśla znaczenie ciężkiej wody w zaspokajaniu światowego zapotrzebowania na energię.

Inną ważną rolą, jaką odgrywa ciężka woda, jest ratowanie życia na całym świecie, choć nie w taki sposób, jak mogłoby się wydawać.

Polio, okrutna choroba, która nieproporcjonalnie często dotyka dzieci na całym świecie, jest celem eliminacji przez Światową Organizację Zdrowia. Szczepionka przeciwko polio jest łatwo dostępna, ale traci skuteczność im dłużej przebywa w gorących i wilgotnych warunkach panujących w krajach Afryki, Ameryki Łacińskiej i Azji.

Tutaj do akcji wkracza ciężka woda. Już w latach sześćdziesiątych naukowcy przypuszczali, że ciężka woda może być lepsza w konserwacji szczepionek niż alternatywny chlorek magnezu, który był używany do tego momentu.

Jak się okazało, szczepionki przeciwko polio wykorzystujące ciężką wodę mogą być podgrzewane do 113 stopni Fahrenheita i nadal pozostawać skuteczne, tym samym ratując tysiące istnień ludzkich. Usłyszmy to dla ciężkiej wody!

What Does Heavy Water Taste Like?

Pierwszym pytaniem, które większość ludzi będzie miała, jeśli natknie się na szklankę ciężkiej wody, jest „Jak to smakuje?”

Na szczęście dla ciebie, istnieją pewne raporty dostępne online, więc nie musisz być pierwszą osobą, która tego spróbuje.

YouTuber Cody, który prowadzi kanał Cody’s Lab, spożywał ciężką wodę przy kilku okazjach. W rzeczywistości raz pił tylko ciężką wodę przez okres pięciu dni – wszystko w imię nauki.

Cody poinformował, że smak jest nieco słodszy niż normalnej wody, co go zaskoczyło, ponieważ ciężka woda jest chemicznie identyczna z normalną wodą (pomimo tego dodatkowego neutronu). Nie ma prawdziwego powodu, dla którego miałaby smakować inaczej.

Cody’emu udało się przekonać jednego ze swoich przyjaciół, aby również spróbował ciężkiej wody i obaj zgodzili się, że jest ona nieco słodsza od normalnej wody.

Możesz zobaczyć przemyślenia Cody’ego na temat picia ciężkiej wody w tym filmie.

Czy można ją wtedy bezpiecznie pić?

Ponieważ ciężka woda jest spożywana przez ludzi, którzy przyjęli szczepionki przeciwko polio (oraz przez Cody’ego), możesz myśleć, że jest ona wystarczająco bezpieczna do picia.

Odpowiedź brzmi tak i nie.

Pierwszą rzeczą, którą należy wiedzieć, jest to, że pomimo używania jej w wielu reaktorach jądrowych na całym świecie, ciężka woda sama w sobie nie jest radioaktywna. Pijąc ją, nie ryzykujesz żadnego zatrucia promieniowaniem.

Picie jednej szklanki ciężkiej wody stanowi niewielkie zagrożenie w dłuższej perspektywie i prawdopodobnie nie wystarczyłoby nawet do wywołania jakiegokolwiek krótkotrwałego efektu.

Nie oznacza to jednak, że ciężka woda powinna być uważana za całkowicie bezpieczną.

Długotrwała ekspozycja na ciężką wodę może powodować zawroty głowy poprzez zakłócanie płynu wewnątrz uszu, który kontroluje równowagę. Może również zahamować zdolność organizmu do zakończenia podziału komórek.

Picie ekstremalnej ilości ciężkiej wody (wystarczającej do zastąpienia około jednej czwartej masy wody w organizmie) może spowodować sterylizację i spowolnić funkcje organizmu w różnych systemach w całym ciele.

W najgorszym przypadku toksyny nagromadzą się do niebezpiecznego poziomu, wpływając na układ moczowy i zagrażając twojemu życiu. Jeśli to się w jakiś sposób stało, proszę natychmiast przestać pić ciężką wodę i skonsultować się z lekarzem.

.