дейтерий что это такое вред или польза
Тяжелая вода, бассейны у АЭС – чем опасны для окружающей среды?
Любая жизнь на нашей планете неразрывно связана с водой, которая до середины 19 века считалась простым элементом, и только позже оказалось, что вода – это химическое соединение. Человечество регулярно потребляет миллиарды литров. С потреблением некачественной воды медики связывают более 50% всех заболеваний. В прозрачной на вид жидкости содержатся десятки химических и органических веществ. Одни из них обязательны для нашего здоровья, а другие приводят к проблемам со здоровьем.
Присутствие ряда примесей можно определить с помощью органолептических показателей: запаха, вкуса и внешнего вида, но такие опасные примеси, как нитраты, тяжелые металлы и радиоактивные элементы невозможно почувствовать. Они постепенно накапливаются в организме, но выявить их присутствие могут только специальные анализы и исследования.
Ряд вредных для живого мира соединений присутствует в окружающей среде в мизерных количествах и не могут навредить. К сожалению, некоторые из них нашли применение в промышленной отрасли, поэтому их научились синтезировать искусственно. Например, тяжелая вода, которая нашла применение в ядерной энергетике, отрасли, которая относится к самым опасным.
Что такое тяжелая вода и сколько она весит?
По химической формуле тяжелая вода не отличается от обычной, но вместо двух простых атомов водорода, в ее состав входят атомы дейтерия – его тяжелого изотопа. Всего подобных комбинаций воды насчитывается около 50, а теоретически – больше 100. Тяжелую воду обозначают D2O или 2H2O. Ее органолептические показатели ничем не отличаются от простой воды.
Существование дейтерия прогнозировал известный ученый Э. Резерфорд. Впервые молекулы тяжеловодородной воды заметил и описал в начале 1930-х американец Гарольд Юри. Исследователь нашел их в осадке, образовавшемся после выпаривания простой воды. За свое открытие химик получил Нобелевскую премию.
В лабораторных условиях ее синтезировал в 1933 году Гильберт Льюис с помощью электролиза. В природе соотношение между молекулами обычной и тяжелой водой в природных условиях 1/5500. Некоторое количество дейтерия находится в составе полутяжелой воды HDO – в ней только один атом водорода заменяется дейтерием.
После определения полезных качеств тяжелой воды началось ее промышленное производство. Первое предприятие этого направления «Норск-Гидро» заработало в Норвегии в 1934году. Суть производства сводилась к расщеплению легкой воды с помощью электролиза. С тяжелой водой связаны несколько эпизодов Второй мировой войны. С подачи ядерщика Ф. Жолио-Кюри Франция закупила весь мировой запас в объеме еще до боевых действий. Во время оккупации Норвегии в Германию было ввезено 500 кг тяжелой воды. Чтобы предотвратить создание ядерной бомбы диверсионная бригада подорвала завод, который был впоследствии восстановлен немцами.
Как тяжелая вода влияет на живые организмы
Вместе с производством и применением в ядерной энергетике начались исследования воздействия больших количеств тяжелой воды на живые организмы. Она играет значительную роль в протекании биологических процессов. В реальных условиях концентрации тяжелой воды сверхнизкие и вероятность потребления отравляющего количества невозможна.
Тяжелая вода имеет токсичный статус. После экспериментов над животными ученые получили следующие результаты:
Независимые исследования однозначно доказали, что тяжелая вода отрицательно влияет на флору и фауну, хотя клетки бактерий, водорослей, грибов и растений успешно адаптируются к жизни с тяжелой водой. Время привыкания зависит от вида живого организма. Рекордсменами считаются чайный гриб 1 сутки и хлорелла – 6 суток. Наблюдается прямая зависимость, чем сложнее объект, тем дольше идет процесс адаптации к тяжелой воде, ее можно считать прототипом мертвой воды из сказок.
Как человек реагирует на потребление тяжелой воды
В нашем теле содержится около 75% воды. Если исходить из данных, что 1000 л воды содержится 150 мл тяжелой, то получается, что за свою жизнь человек выпивает максимум 15 л воды дейтериевой воды. Содержание дейтерия в природных условиях зависит от климатических особенностей зоны. Например, глобальное потепление увеличивает концентрации изотопа. Из-за разности температур испарения в жарких странах тяжелой воды больше, чем в умеренных и холодных широтах.
Каждый живой организм – это набор сбалансированных химических реакций. Он способен самостоятельно противостоять заболеваниям, обновлять клетки и регулировать метаболизм. Как только наступает сбой, появляются проблемы со здоровьем. Тяжелая вода замедляет биохимические процессы, что несовместимо с жизнью большинства растений и животных. Последствия определяются исходным содержанием дейтерия в организме, периодом и количеством употребления дейтериевой воды. Среди стабильных изотопов, он имеет наиболее выраженное влияние на все живое. Его атомы идентичны водороду и могут его замещать в клетках, в том числе и в молекулах РНК и ДНК. В биологическом плане – это неравноценная замена.
Был период, когда отрицательное и замедляющее действие дейтерия пытались использовать для лечения опухолей. Итог эксперимента – опухоли уменьшались, но лабораторные мыши погибли. Дейтерий не может продлевать жизнь.
Отравление тяжелой водой
Тяжелая вода опасна только при потреблении в больших количествах и регулярно. Стоимость оборудования и производства высока, поэтому шанс попасть на разлив в повседневной жизни маловероятен. Исключение представляют территории населенных пунктов вокруг атомных электростанций, где она используется. Проходя по трубам, вода вбирает остаточные следы радиоактивных веществ, и становится ядовитой.
Более опасным изотопом считается тритий. Исследования показали, что, несмотря на меры безопасности, он медленно, но уверенно распространяется вокруг АЭС, отравляя водоемы и колодцы. По идее, тяжелая вода должна циркулировать только в пределах закрытого контура, но в охлаждающих бассейнах для ускорения остывания используется разбрызгивание, при котором часть водной пыли и капель уносится за пределы порывами ветра.
Самым популярным методом очистки тяжелой воды в домашних условиях считается охлаждение с последующей фильтрацией кристалликов льда. Дейтериевая вода замерзает при 3,8 градусах, поддерживая ее можно добиться кристаллизации дейтериевой воды с последующим отцеживанием. К сожалению, проверить результативность подручными средствами невозможно, а для реальной очистки тяжелой воды используется изотопный обмен, электролиз, ректификация, вакуумная заморозка – методы, которые доступны только в специализированных лабораториях.
Нас читают! Обзор самых популярных статей информационного раздела
На сколько вредна тяжелая вода?
Все слышали о воде или H2O, но гораздо меньше людей знают о «тяжелой воде». Чем она отличается от обычной и что будет, если ее выпить? Об этом в нашей статье.
Коллаж картины Алексея Венецианова «Встреча у колодца».
Что такое тяжелая вода?
Чтобы разгадать тайну тяжелой воды, нужно сначала понять, что такое изотопы.
Изотопы (от др.-греч. — «равный», «одинаковый», и — «место») — разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа
Водород имеет следующие изотопы.
Изотопы водорода: протий, дейтерий и тритий.
Также как и молекула воды (H2O), молекула тяжелой воды или оксид дейтерия (D2O) имеет два атома, связанных с одним атомом кислорода. Вместо обычных атомов водорода тяжелая вода содержит атомы дейтерия.
Кубики льда тяжелой воды будут тонуть. Источник изображения: depositphotos.com
В природе тяжелая вода встречается редко. Соотношение тяжелой и обычной воды составляет где-то 1: 20 000 000 молекул.
Какая польза от тяжелой воды?
Тяжелая вода используется в ядерных реакторах. В этих реакторах нейтроны движутся с невероятной скоростью и должны быть замедлены. Замедленное движение нейтронов в реакторе обеспечивает эффективное протекание реакции. Тяжелая вода выступает в качестве замедлителя нейтронов в этой реакции.
Что будет если выпить тяжелую воду?
Если вы выпьете небольшое количество тяжелой воды, то это никак не повлияет на вас. Тяжелая вода имеет сладковатый привкус.
Даже выпив несколько стаканов D2O вы не отравитесь, потому что дейтерий не радиоактивен, зато вы можете почувствовать дискомфорт из-за изменения плотности жидкости.
Стакан тяжелой воды? :). Источник изображения: fotosearch.ae
Также вы, вероятно, ощутите небольшое изменение давления жидкости в ваших ушах. Тем не менее, это количество не должно причинить серьезного вреда вашему организму, Через несколько дней весь дейтерий будет выведен из вашего тела.
Однако, если вы будете постоянно пить тяжелую воду (что маловероятно, поскольку, вы вряд ли сможете раздобыть тяжелую воду в таких объемах), то это будет очень вредно для вашего здоровья.
Потребление избыточного количества D2O может привести к летальному исходу. Источник изображения: e-wiki.org
К счастью, мы крайне редко слышим о передозировке людей тяжелой водой, главным образом, потому что получение D2O весьма дорого и трудоемко. Используя электролиз, можно получить чистую тяжелую воду, но большинство людей не имеют доступа к такому оборудованию. Покупка D2O также обходится очень недешево, стоимость оксида дейтерия более 100 долларов за 100 гр.
Лёгкая вода — тяжёлый случай
Кандидат физико-математических наук Пётр Толстой, Елена Тупикина, Санкт-Петербургский государственный университет. Рисунки Петра Толстого
Доля дейтерия в природе колеблется от примерно 100 м. д. (миллионных долей) до 170 м. д., в зависимости от географического положения. Меняется она и из года в год. В среднем содержание дейтерия в воде составляет 156 м. д. Кроме двух изотопов водорода, H и D, молекула «обычной» воды содержит один из трёх стабильных изотопов кислорода — 16 O, 17 O или 18 O. Таким образом, возможны девять конфигураций молекул воды: H2 16 O, HD 16 O, D2 16 O, H2 17 O, HD 17 O, D2 17 O, H2 18 O, HD 18 O, D2 18 O. Их содержание с хорошей точностью соответствует статистической вероятности выбранной комбинации изотопов. Так, на 1 000 000 молекул воды приходится примерно 997 300 молекул H2 16 O, а молекул, содержащих атом дейтерия, меньше 200. В воде, содержащейся в организме человека весом 70 кг, количество дейтерия эквивалентно 7—8 г чистой D2O.
Атом водорода входит в состав не только воды, но и органических молекул. В естественных условиях дейтерий равномерно распределяется в веществе. Искусственное изменение содержания дейтерия в какой-либо части образца приводит к установлению нового равновесного распределения. Молекулы воды в жидкой фазе обмениваются H и D за доли наносекунд. Когда водород или дейтерий входят в состав химических групп NH, на установление равновесия требуется до нескольких дней, а равновесие в группах CH устанавливается за десятки и сотни тысяч лет.
Итак, содержание дейтерия в воде, в отдельных органических соединениях и в тканях живых организмов — надёжно измеряемая величина, а изменение этого параметра в естественных условиях — достоверный экспериментальный факт. Так, например, установление соотношения между содержанием дейтерия и протия (D/H) в молекулах этилового спирта вина — стандартный тест, с помощью которого специалисты определяют год и место сбора урожая винограда.
Если в воде, содержащейся в организме животных, заместить 25—50% атомов протия на дейтерий, наступают эффекты, симптоматически схожие с лучевой болезнью или с последствиями химиотерапии. Однако, чтобы организм получил такое количество дейтерия, которое может привести к летальному исходу, нужно употреблять в пищу только тяжёлую воду D2O в течение нескольких недель. Однократное употребление D2O, например, приём нескольких граммов тяжёлой воды во время проведения медицинских исследований обмена веществ (так называемый метод дважды меченной воды), не принесёт организму никакого вреда. Стоит помнить, что при больших концентрациях любое вещество становится ядом, включая избыток витаминов в пище, кислорода в воздухе и микроэлементов в воде.
При употреблении воды с пониженным содержанием дейтерия в течение нескольких недель концентрация дейтерия в организме будет постепенно снижаться до тех пор, пока не придёт в равновесие. Результирующий эффект окажется незначительным, содержание дейтерия снизится с 0,015% до, скажем, 0,005%. Если учесть, что вода поступает в организм человека не только при питье, но и вместе с другими продуктами питания, то эффект снижения содержания дейтерия будет ещё слабее.
Маркетинг продвижения лёгкой воды как раз и строится на утверждении, что позитивные эффекты могут быть заметными даже при незначительном снижении содержания дейтерия в организме. Конечно, такое предположение не противоречит базовым естественнонаучным законам. Однако отсутствие противоречия — ещё не доказательство существования явления. Например, тезис о том, что понижение температуры тела на один градус добавит человеку десять лет жизни, не содержит противоречия основным физическим законам. Но так ли это на самом деле?
В научной среде распространены поговорка «Перед тем как изучать явление, неплохо убедиться в его наличии» и афоризм, авторство которого чаще всего приписывается американскому астрофизику Карлу Сагану: «Экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств». Так есть ли основания полагать, что хоть какие-нибудь эффекты — положительные или отрицательные — достоверно зафиксированы при употреблении воды с пониженным содержанием дейтерия?
Ряд работ о пользе лёгкой воды опубликован в соавторстве с Александром Тимаковым, который заодно является генеральным директором ООО «МТК Айсберг» — компании, производящей лёгкую воду. Цены на воду от 105 до 530 руб. за 0,5 л. В предположении, что в среднем человек потребляет в сутки около 2 л воды, получается, что в месяц ему за лёгкую воду придётся платить порядка 30 000 руб. На сайте компании можно приобрести лёгкую воду с содержанием дейтерия от 50 до 100 м. д., продукция позиционируется как «полезная вода для взыскательных клиентов», «вода премиум-класса» и «разработка авиакосмической медицины». Лёгкой воде приписываются чудесные свойства: повышение иммунитета и профилактика онкологических заболеваний, снижение сахара в крови и др. Приводятся отзывы благодарных покупателей и внушительный перечень научных исследований. Но каково содержание этих исследований? Например, в одной работе 2 группе лабораторных крыс в течение четырёх недель давали воду с содержанием дейтерия 40 м. д. По снижению количества парамагнитных центров в высушенных и измельчённых тканях сердца крыс авторы делают вывод, что это «подтверждает благоприятное воздействие лёгкой воды на организм животных», хотя в статье вообще нет упоминания о физиологических экспериментах, которые подтверждали бы «благоприятность воздействия», и даже непонятно, что именно подразумевается под этим. Тем не менее в заключении авторы делают громкий вывод «о значительном влиянии малых колебаний концентрации дейтерия в окружающей среде на адаптационную способность организма». Такой разрыв между доказательной базой и сделанными выводами характерен для большинства из более чем двухсот перечисленных на сайте исследований. В обзорном докладе «Основные эффекты лёгкой воды» 3 А. Тимаков утверждает, что «для повышения жизненных сил и мобилизации их на борьбу с неблагоприятными внешними воздействиями нам необходимо очищать организм от тяжёлых изотопов биогенных элементов так же, как мы очищаем его от химических шлаков». Целебность лёгкой воды заявлена поразительная: кроме прямых противоопухолевых свойств «использование лёгкой воды больными раком во время или после сеансов лучевой терапии позволяет улучшить состав крови, остановить выпадение волос и снять приступы тошноты…». При этом «во всех случаях было отмечено значительное увеличение продолжительности и улучшение качества жизни больных». Эти утверждения кочуют из статьи в статью и основаны на публикациях венгерского исследователя Габора Шомлаи — генерального директора созданной в 1992 году компании HYD LLC for Cancer Research and Drug Development. Эта компания производит и продаёт воду различной степени «лёгкости» — от 25 до 125 м. д. дейтерия, выпускает препарат с пониженным содержанием дейтерия, позицио-нируемый как «вспомогательное средство терапии раковых заболеваний у домашних животных», и даже предлагает косметику на основе лёгкой воды. В рекламных утверждениях Шомлаи используется уже знакомый трюк: вместо доказательных утверждений под видом фактов приводятся туманные слова о том, что «способность больного организма очищаться от дейтерия снижается» (на самом деле такой способности у человека до сих пор никто не обнаружил), тогда как лёгкая вода имеет «положительные эффекты» и «рекомендована людям, заботящимся о своём здоровье» (рекомендована кем? Только производителем), а косметика «сохраняет молодость» — ещё один неопределённый термин. Но вернёмся к Тимакову. Коллектив авторов с его участием опубликовал ещё целый ряд работ, посвящённых исследованиям лёгкой воды. Тон везде похожий: эффекты значительные, исключительно оздоровительные, хотя сами работы содержат описания весьма сомнительных экспериментов без правильной статистической обработки данных, да и опубликованы эти работы часто в низкорейтинговых журналах. Иными словами, публикации содержат «маркеры» лженаучных исследований.
Поскольку некоторые авторы рассмотренных статей имеют непосредственное отношение к фирмам-производителям лёгкой воды, а в качестве исследуемого образца часто использовали воду именно их торговых марок, о независимости таких исследований говорить не приходится. Налицо прямая заинтересованность в получении результатов о положительном влиянии лёгкой воды на здоровье человека. Очевидно, что в такой ситуации возможны и нарушения методики, и умышленные ошибки в результатах, да и простой человеческий самообман.
Лёгкой водой торгуют под разными марками, и в каждом случае продукция рекламируется как панацея с использованием бездоказательных утверждений. Приведём несколько примеров с соответствующих сайтов с комментариями. «Молекулы тяжёлой воды блокируют дыхательную цепь и не дают организму использовать образующуюся при дыхании энергию в полной мере». При этом в мире нет ни одной публикации в реферируемых научных журналах, где бы доказывалось существование такого явления. «Патентованная технология высокой очистки… значительно уменьшает содержание “вредной физики” (атомов дейтерия — тяжёлых изотопов водорода, укорачивающих продолжительность жизни)». И снова в мировой литературе нет данных об изменении продолжительности жизни здорового человека при уменьшении содержания дейтерия ниже естественного уровня. На других сайтах утверждают, что обеднение дейтерием вызывает «ускорение поступления питательных веществ в клетки и связанное с этим накопление энергии, необходимой для их жизнедеятельности». Подтверждено ли это утверждение результатами клинических исследований? Есть ли данные доказательной медицины? Думаю, читатели уже не удивятся, узнав, что таких данных нет. Некоторые продавцы в дополнение к «лёгкости» приписывают своей воде ещё и то, что она «обогащается микроэлементами в гомеопатических концентрациях». Иными словами, никакого эффекта такое «обогащение» не оказывает, как не оказывает его ни одно гомеопатическое средство, не содержащее молекул действующих веществ. Наконец, у некоторых производителей лёгкая вода оказывается заодно «живой» (термин из народных сказок), «структурированной» (в то время как в реальности структура воды поддерживается только водородными связями, время жизни которых составляет пикосекунды) и «заряженной энергоинформационным полем Земли» (последний термин не имеет научного определения, и нет оснований полагать, что подобное поле вообще существует).
Есть и другие отечественные исследовательские группы, которые занимаются вопросами лёгкой воды. Например, заведующий отделом жизнеобеспечения человека в экстремальных условиях Института медико-биологических проблем РАН Юрий Синяк в своих работах рекомендует использовать воду с изменённым изотопным составом для улучшения самочувствия космонавтов на орбите. Эта идея звучит во многих статьях, вышедших примерно с 1996 по 2003 год, защищено несколько диссертаций, а технические детали частично описаны в патенте РФ 2182562, где предложена установка «для использования в обитаемых космических объектах с целью интенсификации процессов биосинтеза в комплексных биолого-физико-химических системах жизнеобеспечения, а также для повышения работоспособности космонавтов». Ю. Синяк заявляет, что лёгкая вода «рассматривается в настоящее время как стимулятор жизни», а дейтерий тормозит обмен веществ. В доказательство он приводит данные собст-венного исследования, в котором перепелов от рождения и до достижения ими зрелости поили исключительно лёгкой водой, в результате чего у птиц наблюдалось ускоренное развитие половых органов. Однако никаких сведений о подобном эффекте лёгкой воды для человека не приводится.
Стоит отметить, что попытки доказать особую полезность лёгкой воды есть и за рубежом. Только за последние несколько лет на эту тему писали исследователи из Словакии, США, Ирана и Румынии. Ранее выходили публикации научных групп из Китая и Украины. В целом содержание зарубежных статей аналогично приведённым выше примерам из отечественных публикаций.
Говоря об исследованиях лёгкой воды, сложно разделить, насколько сознательно авторы вводят в заблуждение других и насколько заблуждаются сами. В любом случае в доказательной медицине существует принцип, согласно которому недоказанная эффективность равна отсутствию эффективности. Тем не менее, несмотря на недоказанность существования полезных эффектов лёгкой воды, приказом № 281 от 30 апреля 2013 года в программу Министерства здравоохранения РФ включена «разработка основ применения питьевых вод с пониженным содержанием дейтерия для немедикаментозного лечения экологически обусловленных заболеваний». Это значит, что часть наших налогов идёт на поддержку недобросовестных учёных и продавцов, по сути, обыкновенной воды.
Мы надеемся, что эта статья предостережёт читателей от излишней доверчивости, поможет выработать критическое отношение к исследованиям лёгкой воды и в конечном счёте позволит составить собственное мнение.
Авторы выражают глубокую признательность Глебу Семёновичу Денисову, Александру Юльевичу Иванову, Константину Львовичу Иванову и Валентину Николаевичу Пармону за помощь в сборе, обработке и критической оценке материала. Мнение перечисленных людей может не совпадать с мнением авторов статьи.
Комментарии к статье
1 Strekalova Т., Evans М., Chernopiatko A., Couch Y., Costa-Nunes J., Cespuglio R., Chesson L., Vignisse J., Steinbusch H. W., Anthony D. C., Pomyt-kin I., Lesch K.-P. Deuterium content of water increases depression susceptibility: The potential role of a serotonin-related mechanism // Behavioural Brain Research, 2015, 237—244, 277.
2 Барышев М. Г., Басов А. А., Болотин С. Н., Джимак С. С., Кашаев Д. В., Федосов С. Р., Фролов В. Ю., Шашков Д. И., Лысак Д. А., Тимаков А. А. Оценка антирадикальной активности воды с модифицированным изотопным составом с помощью ЯМР-, ЭПР- и масс-спектроскопии // Известия РАН, серия физическая, 2012, 76(12), 1507—1510.
3 Доклад сделан в 2003 году на 8-й Всероссийской (международной) научной конференции «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул».
4 Сыроешкин А. В., Титорович О. В., Плетенева Т. В., Бурдейная Т. Н. Вода, обеднённая по дейтерию, как адъювантное средство при лечении онкологических заболеваний (обзор) // Микроэлементы в медицине, 2015, 16(3), 29—37.
5 Адъювант (adjuvant) — соединение или комплекс веществ, используемые для усиления иммунного ответа.
6 Фудин Н. А., Чернопятко А. С., Классина С. Я., Бурдейная Т. Н. Физиологическое влияние лёгкой воды на функциональное состояние высокотренированных спортсменов // Итоговый сборник Всероссийской научно-практической конференции «Физическая культура и массовый спорт в основе энергосберегающих технологий, роль науки в повышении эффективности управления подготовкой спортсменов на многолетних этапах», 2013, 138—149.
7 Shchepinov M. S. Reactive Oxygen Species, Isotope Effect, Essential Nutrients and Enhanced Longevity // Rejuvenation Research, 2007, 10(1), 47—60.
8 Государственный стандарт ГДР TGL 14466/O3 «Stabilisotop markierte chemische Elemente und Verbindungen, Blatt 3: Anwendung in der Humanmedizin und Lebensmittelindustrie». Leipzig, Fachbuchverlag, 1969.
Чем дейтериевая вода отличается от обычной?
Формулу воды(H2O) знают даже те, кто почти не учил в школе химию, а вот про ее тяжелую разновидность слышал далеко не каждый. В привычной для нас жидкости содержится 2 атома водорода и 1 кислорода. В типичном состоянии водород содержит только один протон, но также существуют атомы, в которых находится 2 или 3 ядра, их считают изотопами. Химические свойства элемента настолько близки к атому обычного водорода, что он образует такие же молекулы. Поэтому вместо привычной легкой воды существует еще и дейтерия, которая значительно отличается от нее.
Физические свойства
По некоторым параметрам D2O (дейтериевая вода) схожа с обычной жидкостью, но в остальных параметрах они кардинально отличаются. Рассмотрим основные из них:
Как ее получают?
70 лет назад жидкость добывали только во время электролиза, но по мере развития технологий появился ректификационный водород и изотопный обмен в разных модификациях.
Сейчас на производстве используют метод, во время которого используют жидкость из электролитических цехов. Так появляется водород, а жидкость при этом содержит около 0,2% тяжелой воды. В результате изотопного обмена концентрация повышается до 10%. После этого начинается ступенчатый электролиз с щелочью, там показатель увеличивается до 99%.
Стоимость полученного раствора определяют в зависимости от его чистоты. Дома получить такую жидкость без специального оборудования не удастся.
Где используют?
Когда ученые только обнаружили тяжелую воду и выявили ее основные свойства, они не могли найти применение этому веществу. Оксид дейтерия не использовался 5 лет, после стал очевиден процесс деления ядер, поэтому для жидкости нашли промышленное применение.
Ядерные технологии
Сейчас мнения физиков раздваиваются, поскольку некоторые ученые видят настолько большой потенциал у тяжелой воды, что называют ее топливом будущего. Она уже используется для регулирования термоядерного синтеза, правда вносит в этот процесс свои коррективы.
Из-за высокой перспективности некоторые государства даже контролируют коммерческий оборот и устанавливают свои нормативы. Такие меры оправданы, поскольку иначе возникнет риск создания неконтролируемых установок, которые работают на природном уране.
Лаборатория, медицина
Оксид дейтерия используется во всех отраслях, где становится актуален. В медицине его адаптировали для предотвращения быстрого размножения микроорганизмов, биологи тоже активно пользуются этим свойством. Сейчас тяжелая вода используется еще и в качестве растворителя или индикатора при выполнении анализов.
Полностью влияние D2O на живые организмы все еще не изучено. Некоторые считают, что она действует почти также, как тяжелые металлы в воде. Ученые провели серию экспериментов и обнаружили неоднозначные результаты, которые менялись в зависимости от концентрации тяжелой воды в обычной жидкости:
Ядерные реакторы
Благодаря своим физическим свойствам жидкость способна замедлить нейроны, которые регулируют синтез. Тяжелая вода избавляет от необходимости установки нефритовых стержней, которые опасны из-за радиоактивности и угрозы взрыва. В реакторах элемент используют еще в качестве носителя, который отводит тепло из зоны с цепной реакцией.
Влияние на людей
D2O содержится в атмосфере тысячелетиями, поэтому в небольших количествах она попадает в питьевую воду. В таком виде жидкость не опасна. Проводить эксперименты с повышением ее концентрации не рекомендуется, поскольку даже во время экспериментов с животными еще не удалось достичь стабильного результата.
Иногда люди сравнивают металлы в сточных водах и D2O, но даже по физическим свойствам они отличаются. Тяжелая вода почти не проходит через клеточные мембраны, из-за этого организм быстро угнетается, замедляются химические реакции.
Несколько стаканов высококонцентрированной тяжелой воды не навредят здоровью и самочувствию. Некоторые врачи используют ее для лечения гипертонии. Однако, к этому процессу подходят с осторожностью, поскольку есть высокий риск развития побочных эффектов.
Тяжелые металлы в воде
Некоторые путают жесткую и тяжелую воду, хотя это два совершенно разных понятия. В первом случае подразумевается наличие тяжелых металлов, среди которых железо, марганец, свинец, медь и ртуть.
Очистка воды от тяжелых металлов происходит через фильтры. Методом обратного осмоса или сорбции из жидкости удаляют нежелательные элементы. С тяжелой водой такого сделать не получится. Ни одно очистительное сооружение не справится с этим, поскольку между частицами дейтерия и протия нет существенной разницы.
Тяжелая вода содержится в организме каждого человека и регулярно попадает в питьевую воду. Она широко используется в промышленной отрасли и считается перспективным топливом, но все ее свойства и влияние на живые организмы до конца остаются не изучены.