الماء الثقيل .. مكوناته واستخداماته

الماء الثقيل .. مكوناته واستخداماتيتساءل الكثير من الناس عن ماهية الماء الثقيل، وما هي استخداماته، وكيفية الحصول عليه.

من المعروف أن المياه الطبيعية التي نشربها يوميًا تتكون من الهيدروجين والأكسجين.

لكن الماء الثقيل هو المادة التي تكونت نتيجة توليفة الديوتيريوم، والتي يتم استبدالها بالهيدروجين.

يعتبر من المواد التي تحتوي على البروتون وكذلك النيوترون، بينما من المعروف أن الهيدروجين في الماء العادي يحتوي على بروتون فقط.

يدخل الماء الثقيل في العديد من الاستخدامات المختلفة، بما في ذلك المفاعلات النووية، وكذلك تحديد كتلة الماء في الأجسام.

والجدير بالذكر أن هناك أيضًا نوعًا آخر من المياه، وهو ثقيل جدًا، وهو مكون من مادة التريتيوم.

 الماء الثقيل .. مكوناته واستخداماته

1. في حالة الرغبة في معرفة الإجابة على ما هو الماء الثقيل، من الضروري معرفة تركيبته.
2. الماء الثقيل له نفس الصيغة الكيميائية مثل الماء العادي، حيث أن ذرات الهيدروجين فقط هي التي يحدث بها التغيير.
3. ويسمى أيضًا الماء المذاب، والسبب في ذلك أنه يتكون من نظير الديوتيريوم، وهو أحد مكونات الهيدروجين.
4. في حين أن الماء الخفيف أو العادي يتكون من نظير بروتيوم، فإن هذا النظير للماء الثقيل يحتوي على بروتون ونيوترون.
5. هذا يجعلها ضعف وزن الماء العادي.
6. يعتقد الكثير من الناس أن الماء الثقيل مشع، لكنه مادة غير مشعة، تمامًا مثل الماء العادي.
7. وبالتالي ففي حالة تناول كميات قليلة منه فلن ينتج عن ذلك حالة تسمم إشعاعي.
8. أما بالنسبة للصيغة الكيميائية للماء الثقيل، فهي D2O، بينما الماء العادي له الصيغة H2O.

هل يمكنك شرب ماء ثقيل ام لا ؟

1. على الرغم من أنه يمكن استهلاك المياه بأمان، إلا أنه من المستحيل العيش بدونها أو بدونها.
2. ومع ذلك، يعتبر الماء الثقيل مادة غير صالحة للشرب، ولا يمكن تناولها أو استبدالها بالماء العادي، أو كما تسمى بالماء الخفيف.
3. وذلك لأن الماء الثقيل كما ذكرنا يحتوي على مادة الديوتيريوم بالرغم من كونه مادة غير مشعة.
4. ومع ذلك، إذا تم تناوله، فقد يؤدي إلى العديد من المشاكل الصحية المختلفة، بما في ذلك العقم، وكذلك بعض الأمراض الأخرى.
5. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم تناوله بكميات كبيرة، فقد يؤدي إلى الوفاة بشكل مباشر، لأنه يعمل على استبدال مادة البروتيوم بهذا المكون منها.
6. لكن بعض العلماء أكدوا أنه في حالة تناول كمية قليلة جدًا منه، فإنه لا يؤثر على الصحة، أما إذا كان هناك تبادل للمواد فيه بأكثر من خمسين بالمائة فقد يؤدي ذلك إلى الوفاة.
7. حيث أن تلك المادة في تركيبتها تختلف كثيرا عن الهيدروجين الذي يعرف بالبروتيوم والذي لا يؤثر على صحة الجسم بل هو مفيد له.

ماذا يحدث إذا تناول الإنسان ماءً ثقيلاً

1. في حالة تناول الإنسان لكمية معتدلة من الماء الثقيل، فلن يكون هناك أي تأثير ضار بالصحة في هذه الحالة.
2. وذلك لأنها مادة لا تسبب أي نوع من أنواع التسمم الإشعاعي، لأنها مادة غير مشعة كما يعتقد البعض.
3. ومع ذلك، كما ذكرنا لك في الفقرة السابقة، فهي أيضًا غير آمنة جدًا للصحة.
4. عادة إذا تناوله الإنسان بكمية قليلة لا يؤثر ذلك، ولكن في حالة تناول أكثر من كوب منه يمكن أن يسبب حالة من الدوار.
5. هذا لأنه يختلف اختلافًا كبيرًا عن الماء الطبيعي الذي يستهلكه الإنسان، وفي حالة استبداله، فقد يتسبب في ذلك في الخلايا.
6. لذلك من الضروري التوقف عن استخدامه مرة أخرى حتى لا يسبب أي ضرر صحي.

 مجالات استخدام الماء الثقيل

هناك العديد من الاستخدامات المختلفة للماء الثقيل، فهو من أنواع المواد التي تدخل في العديد من الأمور والتفاعلات المختلفة، والتي يمكن التعرف عليها باتباع النقاط التالية:

1. يستخدم الماء الثقيل في التفاعلات النووية، حيث يستخدم كوسيط لاحتوائه على النيوترونات.
2. كما أنها تستخدم لاختبار نسبة التمثيل الغذائي في جسم الإنسان، وكذلك الحيوانات، من خلال اختبار الماء المزدوج.
3. وينتج بعض نظائر الهيدروجين الأخرى من خلال مفاعلات تدخل في عمل الماء الثقيل.
4. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لتحويل الأشعة تحت الحمراء إلى بروتينات، ويتم الاستغناء عن الماء العادي.
5. كما أنها تستخدم في تحضير الديوتيريوم.
6. يتم استخدامه أيضًا في بعض الدراسات التي يتم فيها تحديد التنفس الخلوي أو بعض عمليات التمثيل الضوئي.
7. بالإضافة إلى استخدامه في الرنين المغناطيسي الذي يستخدم في دراسة المجالات المغناطيسية المحيطة بالنواة الذرية.
8. كما يساهم في بطء حركة النيوترونات التي تنتمي إلى بعض أنواع المفاعلات النووية، مما يساهم في تفاعل النيوترون مع اليورانيوم.

الاستخدامات البيولوجية للمياه الثقيلة

كما توجد استخدامات أخرى للمياه الثقيلة، حيث تدخل أيضًا في الاستخدامات البيولوجية، وهي كالتالي:

1. يساعد في تقليل ارتفاع ضغط الدم الناتج عن زيادة تناول الملح.
2. كما أنه يساهم في التخلص من العديد من المشاكل المختلفة لدى الفئران، ويحميها من أشعة جاما، وكذلك الإيثانول.
3. يستخدم الماء الثقيل أيضًا بتركيزات عالية في بعض أنواع المعالجات، عن طريق جذب النيوترون عبر البورون.
4. هذا يساعد على حرق النيوترون داخل البورون، وهو أحد المركبات التي ترتبط بالخلايا الخبيثة.

معرفة مدى وجود الماء الثقيل

1. إذا كنت تريد معرفة مدى وجود الماء الثقيل، فهو أحد الأشياء المهمة التي يجب البحث عنها.
2. حيث يوجد ماء ثقيل في البحار والمحيطات والذي يوجد بنسبه قليلة جدا وهو ما يعادل جرام واحد لكل ثلاثين الف جرام.
3. بالإضافة إلى ذلك، توجد أيضًا في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، ولكنها بنسب صغيرة جدًا.
4. يوجد أيضًا في الغاز الطبيعي.
5. لكن الكثيرين يقبلون بإنتاج الماء الثقيل، بالعمل على تصنيعه، بعدة طرق مختلفة، أهمها التقطير الجزئي.
6. وهي إحدى الطرق التي يستخدمها العالم مانهاتن والتي تعتمد على الاختلاف في درجة غليان الهيدروجين ونظائره.
7. كما يمكن إنتاجه من خلال التحليل الكهربائي للماء، ويتم وضعه في أماكن مخصصة لمنع اختلاط الأكسجين بالهيدروجين.
8. أو من خلال تقطير الهيدروجين عند درجة حرارة تزيد عن مائتين وخمسين درجة تحت الصفر، ومن هنا يتم فصل نظائر الهيدروجين عن الديوتيريوم.