重水主要用途,在原子弹和氢弹的制造过程中,重水起了什么作用?( 六 )


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重水(heavy water)是由氘和氧组成的化合物 。分子式D2O,分子量20.0275,比普通水(H2O)的分子量18.0153高出约11%,因此叫做重水 。在天然水中,重水的含量约占0.015% 。由于氘与氢的性质差别极小,因此重水和普通水也很相似 。
重水的发现过程
1931年美国H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘,
1933年美国G.N.路易斯和R.T.麦克唐南利用减容电解法得到0.5微升重水,纯度为65.7% , 再经电解 , 得0.1克接近纯的重水 。
1934 年,挪威利用廉价的水力发电,建立了世界上第一座重水生产工厂 。
重水的生产方法有:
电解法 。电解水时,EBAE的电解分离系数可达10左右,可使重水很快浓集 。但耗电能太大,已不单独使用 。
精馏法 。分水、氨、氢等精馏法,以富集其中的喉,操作虽简单 , 但分离系数小 。
化学交换法 。利用化学反应使喉和氢交换而得到富集,是最经济的方法 。
重水的主要作用
重水主要用作核反应堆的慢化剂和冷却剂,用量可达上百吨 。重水分解产生的喉是热核燃料 。重水还可做示踪物质 。
重水在外观上和普通水相似 , 只是密度略大,为1.lg/cm3,冰点略高 , 为3.82℃ , 沸点为101.42℃ 。参与化学反应的速率比普通水缓慢 。
重水主要用于核反应堆中作减速剂,它可以减小中子的速率,使之符合发生裂变过程的需要 。重水也是研究化学和生理变化中使用过的材料 。浓而纯的重水不能维持动植物的生命 , 其致死浓度为60% 。
国际在线报道:美国表示 , 伊朗境内的一家重水生产工厂的修建工作已接近完成,届时将能为附近的核反应堆提供其所需的重水 。重水究竟是一种什么宝贝,值得人们处心积虑地制造它、破坏它,如此密切地关注它呢?
重水与普通水看起来十分相像 , 它们的化学性质也一样,不过某些物理性质却不相同 。普通水的密度为1克/?e , 而重水的密度为1.056克/?e 。人和动物若是喝了重水,会引起死亡 。重水的特殊价值体现在原子能技术应用中 , 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 。
1942年2月的一天,当纳粹德国满载重水的轮渡船正准备横渡挪威廷斯佐湖时,一声低沉的爆炸声自甲板下传出来 。5分钟后 , 这艘船便沉入了湖底,船上装载的重水也溶入了湖水中 。同盟国的特工炸沉了这艘运送重水的渡船,使战争狂人希特勒梦想制造第一枚原子弹的计划彻底破灭 。
来源:国际在线-世界新闻报