ما هو الماء الثقيل؟ هل سمعت بهذا المصطلح من قبل؟

2018/10/22 09:28:19 م    
ما هو الماء الثقيل؟ هل سمعت بهذا المصطلح من قبل؟

نيونيوز/منوعات

الماء الثقيل من أهم ركائز الصناعات النووية، ويلعب دوم هام في تبريد المفاعلات النووية وتنظيم سير التفاعلات الذرية فيها، ويعود أول استخدام للماء الثقيل إلى العقد الرابع من القرن الماضي، في مشروع مانهاتن الأمريكي الشهير، والخاص لإنتاج القنبلة النووية، وذلك أثناء الحرب العالمية الثانية، حيث تبين للباحثين أن الماء الثقيل يمتلك مميزات فيزيائية وكيميائية هامة جدا، فهو عامل تبريد ممتاز ومنظم للتفاعلات النووية ولا يمتص النيوترونات الموجودة في قلب المفاعل النووي لكون نواة الهيدروجين به تحتوي على نيوترون، وهذا يكسبه ميزة التحكم بالتفاعلات النووية المتسلسلة داخل قضبان الوقود النووي.

يوجد ثلاثة نظائر للهيدروجين، أولها الهيدروجين العادي والذي يعرف بـ البروتيوم (Protium) وتتكون نواته من بروتون واحد، والثاني الديتريوم (deuterium ) وتتكون نواته من بروتون واحد ونيوترون واحد، و الثالث التريتيوم ( tritium) وتتكون نواته من بروتون واحد ونيوترونين.

ومما هو معروف، أن الماء العادي يتكون من الهيدروجين والأوكسجين، وصيغته الكيميائية هي   H2Oبمعنى أنه يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة واحده من الأوكسجين، ويمكن أن يسمى هذا الماء ايضا بالماء الخفيف Light water نسبة للنوع الثاني آنف الذكر.

فيما يتكون الماء الثقيل Heavy water من الديتريوم (نظير الهيدروجين) والاكسجين وصيغته الكيميائية هي D2O فعندما يتحد الديتريوم مع الاكسجين فانه يكون أكسيد الديتريوم أو ما يعرف بالماء الثقيل.

كثافة الماء الثقيل أعلى من الماء العادي، بسبب ان ذرات الاكسجين التي فيه ترتبط مع ذرتين من النظير الثاني للهيدرجين المسمى بالديتريوم، الذي تحتوي نواته على بروتون ونيوترون، على خلاف ذرات الهيدرجين الاكثر انتشارا والتي تحتوي على بروتون واحد ولا تحتوي على نيوترونات، وبالتالي فان كتلة الجزيء الواحد من الماء الثقيل، أكبر بمقدار وحدتي قياس ذريتين من كتلة جزيء الماء العادي.