实验室试剂--重水的主要作用
重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”,减小中子速度,控制核裂变过程,也是冷却剂。重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料,例如,用稀重水灌溉树木,可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量,知道水分子在人体中停留时间平均为14天。用氘代替普通氢,可以研究动植物消化和新陈代谢过程。浓的或纯重水不能维持动植物生命,重水对一般动植物的致死浓度为60%。
重水的特殊价值体现于原子能技术应用中,要制造威力巨大的核武器,就需要重水作为原子核裂变反应中的减速剂。
使用核磁共振分析时倘若溶剂是水,而研究的对象是氢,可以使用重水作溶剂。中子减速剂:某些核子反应堆使用重水来减慢中子的速度,让它们有机会与铀反应。轻水亦可以作减速剂,但因为轻水会吸收中子,因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀,而不能使用普通铀,否则将不能达到临界质量。重水反应堆不单可以使用普通铀,而且会把铀-238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散,重水的生产和出售在很多国家都受到限制。
重水在尖端科技中有十分重要的用途。原子能发电站的心脏是原子反应堆,为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行,需要用重水做中子的减速剂.电解重水可以得到重氢,重氢是制氢弹的原料,中国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹,增涨了中国人民的志气.更重要的是重氢进行核聚变反应时,可放出巨大的能量,而且不会污染环境.有人计算推测,如果将海水中的重氢都用于热核反应发电,其总能量相当于全部海洋都变成了石油。
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