Dragă Știință,
În ciuda faptului că m-am orientat spre științele sociale, am fost întotdeauna fascinat de fizica nucleară. Ați menționat apa grea într-o postare recentă pe Slog și m-a făcut să vreau să pun câteva întrebări despre această materie: Cum se fabrică? Este deloc toxică – adică, aș putea să o beau și să observ vreo diferență? Este de fapt mai grea decât apa „normală”? Dacă nu m-ar ucide dacă aș bea chestia asta, este scumpă și este ceva din care aș putea cumpăra un galon pentru a-mi impresiona prietenii tocilari?
Dacă vrei să construiești un reactor nuclear în curte, apa grea este cea mai bună opțiune. Totul se rezumă la hidrogen. Apa – grea sau ușoară – cuprinde un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen. Majoritatea nucleelor de hidrogen sunt doar mici protoni solitari. (Dacă știi cine este Ronald McDonald, dar nu știi acest lucru despre hidrogen, te rog să te întorci în timp și să te pălmuiești). Rareori, un neutron sau doi însoțesc protonul în hidrogen – dublându-i sau triplându-i greutatea. Apa grea este doar apa obișnuită, în care cel puțin unul dintre atomii de hidrogen are un neutron.
Deci, este apa grea de fapt mai grea decât apa obișnuită? Da, dar nu cu mult. Tu bei apă grea tot timpul. Este prezentă în toată apa în cantități foarte, foarte mici; 1 din aproximativ 3.000 de molecule de apă este de fapt apă grea. Deoarece proprietățile chimice ale nucleului de hidrogen mai greu cu un neutron sunt ușor diferite, apa grea începe să se lipsească de tot felul de părți ale corpului. În cele din urmă, dacă ai bea suficientă apă grea purificată – mai mult de 20 de galoane, cel puțin un sfert de apă grea – ai muri. Un canadian nemulțumit a încercat să-și ucidă colegii de muncă în acest fel. Nu a avut prea mult succes.
Fabricarea apei grele constă în separarea apei grele de cea ușoară, prin distilare sau alte trucuri. Având în vedere cât de apropiată din punct de vedere chimic este apa grea de cea ușoară, acest lucru este hidos de scump. Doar câteva uzine din întreaga lume pot face acest lucru. Cumpărarea a cinci litri de apă grea în care ambii atomi de hidrogen au un neutron în plus v-ar costa aproximativ 2.000 de dolari. Partea bună este că ți-ai putea impresiona prietenii tocilari cu cuburi de gheață cu apă grea care se scufundă.
Ok, dar ți-am promis un reactor nuclear de curte. Dacă vrei să pornești o reacție nucleară în lanț, trebuie să cumperi plutoniu (dificil, pentru că nici măcar libienii nu mai vând), să îmbogățești uraniul pentru a obține izotopul 235, mai fisionabil, sau să folosești uraniu neîmbogățit cu apă grea. Având de ales între îmbogățirea uraniului – care are tendința de a exploda violent atunci când este îngrămădit prea mult – sau îmbogățirea apei (pentru apă grea), cei mai raționali dintre noi o aleg pe cea din urmă.
Cu stimă, alăturat,
Știința
Trimiteți întrebările dumneavoastră la [email protected]
.