up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله آب سنگين PDF
QR code - آب سنگين

آب سنگين

آب سنگين چيست؟

سنگين آبي است که هيدروژن هاي آن، دوتريوم (ايزوتوپ سنگين هيدروژن) است. اين آب در مقايسه با آب معمولي ديرتر مي جوشد و زودتر يخ مي زند و گيلبرت لوييس نخستين بار نمونه آن را از آب سنگين خالص در سال 1933 به دست آورد.
هيدروژن طبيعي داراي دو ايزوتوپ است. ايزوتوپ هيدروژن سبک که تقريبا 98 99 درصد هيدروژن موجود را تشکيل مي دهد و ايزوتوپ هيدروژن سنگين يا دوتريوم که مقدار آن 15درصد است. ايزوتوپ دوتريوم برخلاف هيدروژن معمولي داراي يک نوترون است.آب معمولي از يک اتم اکسيژن و دو اتم هيدروژن تشکيل شده است.
در حالي که آب سنگين، از يک اتم اکسيژن و دو اتم دوتريوم(D) تشکيل شده است. براي توليد آب سنگين بايد مولکول هاي آب حاوي هيدروژن سنگين (دوتريوم) را از مولکول هاي آب معمولي جدا کنند يا از داخل هيدروژن، اتم هاي هيدروژن سنگين يا دوتريوم را جدا و خالص کنند.
جرم مولکولي آب معمولي 18 و جرم مولکولي آب سنگين 20 است. از لحاظ خواص شيميايي تفاوت چنداني با خواص آب معمولي نداشته و اختلافات جزئي وجود دارد اما از لحاظ هسته اي هيدروژن معمولي مي تواند نوترون را جذب کند اما احتمال جذب نوترون توسط هيدروژن سنگين بسيار کم است.چنانچه بخواهيم يک راکتور هسته اي بسازيم که با آب خنک شود چون هيدروژن آب جاذب نوترون است، مجبوريم که اورانيوم غني شده به کار ببريم، اما اگر از آب سنگين استفاده کنيم مي توانيم براي نيروگاه هسته اي از اورانيوم طبيعي استفاده کنيم.
به دليل تفاوت مشخصات هسته اي دوتريوم با هيدروژن از لحاظ تکانه زاويه اي و گشتاور مغناطيسي از آب سنگين و دوتريوم در زمينه هاي مختلف تحقيقاتي نيز استفاده مي شود. به عنوان مثال رفتار آب سنگين در دستگاه هاي MRI با رفتار هيدروژن معمولي متفاوت است. در فعاليت هاي تحقيقاتي به منظور بررسي برخي خواص از موادي استفاده مي کنند که هيدروژن طبيعي را در آن با هيدروژن سنگين (دوتريوم) جايگزين کرده اند. يکي از کاربردهاي دوتريوم استفاده در توليد نوترون در شتاب دهنده ها و توليد انرژي در «راکتورهاي گداخت» است.
فشرده اطلاعات آب سنگين
1 دوتريوم براي توليد تريتيم و کلاهک بمب هسته اي از اجزاي اساسي به شمار مي رود.
2 آب سنگين براي تعديل نوتروني راکتورهاي هسته اي با هدف آهسته کردن حرکت نوترون ها براي واکنش با اورانيوم طبيعي و توليد پلوتونيم به کار مي رود.
3 آب سنگين به طور طبيعي به ميزان ناچيزي با نسبت 1 به 5000 در آب معمولي وجود دارد.
4 از مزاياي استفاده از آب سنگين حذف مراحل غني سازي اورانيوم براي توليد پلوتونيم براي استفاده در سلاح هاي هسته اي است. راکتورهاي آب سنگين براي توليد تريتيم مي توانند به کار روند.
5 آب سنگين براي تعديل سازي نوتروني راکتورهاي آب سنگين به کار مي رود.

مقدمه آب ماده اي فراوان در کره زمين است. به شکل هاي مختلفي همچون دريا ، باران ، رودخانه و... ديده مي‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتي به حالت ديگ ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل مي کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل ميکند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي ميگذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ر ...

رودخانه‌ رسوباتي را که با خود حمل مي‌کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي‌گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيه ...

آب، فراوان ترين مايع و به جرات مهم ترين مايعي است که روي زمين وجود دارد؛ اما اهميت آن به پديده هاي زيستي منحصر نمي شود. ويژگي هاي فيزيکي آب در مقايسه ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

آشنايي با نيروگاه هاي هسته يي کشور کانادا صنعت هسته يي در کانادا از سال ۱۹۴۲ آغاز شد، وقتي که يک آزمايشگاه انگليسي- کانادايي در مونترال، کبک تشکيل شد ...

پژوهشگران شرکت هاي بيوتکنولوژي در دره سيليکون که منطقه اي در جنوب شرقي سانفرانسيسکو است, درصدند با استفاده از زباله هاي گياهي و تغيير ساختار ژنتيکي ...

دانلود نسخه PDF - آب سنگين