超重水

超重水

又稱一氧化二氚
氫有兩種重要的同位素氘和氚,俗稱重氫和超重氫,它們分别與氧結合而成的水叫重水和超重水。超重水不應該和重水混淆,差别于超重水是T2O或H2O;而重水是D2O或H2O。超重水(Tritium oxide),是一種無機化合物,由兩個氚和一個氧組成,故又稱一氧化二氚,其化學式為T2O或H2O。氚是氫的放射性同位素,氚原子核由一個質子和兩個中子組成,半衰期約12年,水在地球上的總重大約是一百三十六億億噸,超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一,隻能通過人工的方式去提取。但是效率極低,一個工廠一年也隻能制造不過幾十公斤超重水,物以稀為貴,所以超重水的價格比金子還要貴上萬倍。[1]
    中文名:超重水 外文名:Super-heavywater或Tritiumoxide 别名:氧化氚 化學式:T₂O或3H₂O 分子量:22.0315 CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點:9 沸點:104 水溶性: 密度:1.33 外觀: 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号:2910 CN危險貨物編号: CAS登錄号:14940-65-9 危害:腐蝕性,放射性 摩爾質量:22.026 特性:放射性

與重水

氫有兩種重要的同位素氘和氚,俗稱重氫和超重氫,它們分别與氧結合而成的水叫重水(D2O)和超重水(T2O)。

重水在自然界含量稀少,而自然界卻幾乎不含超重水,超重水不能從自然界獲得。

兩者在原子能的利用上都具用重要作用。

制備

自然界中幾乎沒有超重水的蹤迹,無法從普通水中獲取,隻能用人工方法制造。制造重水的一般方法是把锂的同位素放在反應堆中,在中子的作用下,使锂的原子核發生轉變,生成超重氫、氫化锂和氘化锂等,再用複雜的化學方法把超重氫分離出來,和氧化合生成超重水。

生産超重水的速度異常緩慢。按目前生産水平,一座巨型工廠工作兩年,僅能生産出幾公斤重水。而且生産一公斤超重氫就要耗去将近十噸的原子燃料,所以超重水的價格是重水的幾千倍。

應用

因為超重水有放射性,因而可以在生物或化學的研究過程中作為“示蹤原子”。例如,要了解病人體内水分循環情況時,可讓病人喝一點含微量重水的茶水,半小時後,就會發現尿有放射性,一直到十四天以後才消失。說明水在人體裡停圖的時間是十四天。如果要了解化學反應中水的來龍去脈,也可以加上微量的重水,就會清楚地告訴人們,水在化學反應過程中的行蹤。

由于超重水會衰變,其半衰期約12年,因此,它還可以用來判斷各種水基液體的年齡,如葡萄酒。超重水也可以用來測量水在一個人的身體的總體積。超重水分配本身到所有身體腔室相對較快。尿液中超重水濃度和體内的濃度相近。因此,已知原來超重水的攝入和濃度,可以計算出水在人體内的總體積。

重水和超重水又可以當作氫彈的“炸藥”。因為重氫和超重氫可以在幾千萬度的高溫下發生聚合反應同時放出比原子彈還大得多的能量。氫彈比原子彈的威力大得多就是這個原因。

重水和超重水蘊藏的能量,可以說在世界上是無與倫比的。據理論上的計算,一克重氫全部發生聚合反應,可以放出相當于十萬千瓦小時的能量。如果把一噸海水中所含的重水全部提煉出來,并使其中的重氫都發生聚合反應,那麼,産生的能量就相當于一座15萬千瓦的發電廠一晝夜所發出的電力。

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