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超重水

鎖定
有兩種重要的同位素,俗稱重氫超重氫,它們分別與氧結合而成的水叫重水和超重水。 [1] 
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3H2O。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。若要製取1公斤的重水需要超過100萬噸的天然水和大量的電能,因此超重水成本比黃金高上百倍,比重水提取成本高上萬倍。
超重水不應該和重水混淆,差別於超重水是T2O或3H2O;而重水是D2O或2H2O。
中文名
超重水
外文名
Super-heavy water
Tritium oxide
別    名
氧化氚
一氧化二氚
化學式
T2O或3H2O
分子量
22.0315
CAS登錄號
14940-65-9
熔    點
9 ℃
沸    點
104 ℃
密    度
1.33 g/cm³
UN危險貨物編號
2910

目錄

超重水基本信息

氫有兩種重要的同位素氘和氚,俗稱重氫和超重氫,它們分別與氧結合而成的水叫重水(D2O)和超重水(T2O)。 [1]  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。

超重水製備

自然界中幾乎沒有超重水的蹤跡,無法從普通水中獲取,只能用人工方法制造。製造重水的一般方法是把鋰的同位素放在反應堆中,在中子的作用下,使的原子核發生轉變,生成超重氫、氫化鋰氘化鋰等,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。 [2] 
生產超重水的速度異常緩慢。按目前生產水平,一座巨型工廠工作兩年,僅能生產出幾公斤重水。而且生產一公斤超重氫就要耗去將近十噸的原子燃料,所以超重水的價格是重水的幾千倍。 [2] 

超重水應用

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,要了解病人體內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。説明水在人體裏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。 [2] 
由於超重水會衰變,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內的濃度相近。因此,已知原來超重水的攝入和濃度,可以計算出水在人體內的總體積。
重水和超重水藴藏的能量,可以説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,可以放出相當於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,並使其中的重氫都發生聚合反應,那麼產生的能量就相當於一座15萬千瓦的發電廠一晝夜所發出的電力。 [2] 
參考資料
  • 1.    何干編.大自然的趣聞 第二集:新華出版社,1980
  • 2.    鄭樹桓.水的奧秘:河北人民出版社,1979