核反应堆里的重水是什么重水反应堆( 二 ) _小知识

然而，重水的故事才刚刚开始。德国人在1938年末发现了中子轰击铀能引发核裂变，苏联人在1939年末得出结论，重水和石墨是铀反应堆的仅有的可行缓和剂，反应堆需要大约15吨重水。
重水因为能够使链式核反应产生的中子减速而成为了战略级的物质，各国都极其重视。1940年到二战期间，挪威的重水工厂一直处于纳粹德国的控制之下，并大量采购几乎所有的重水。
为了阻止纳粹的核研究，盟军发动了一系列针对重水工厂的突袭破坏行动，为世界做出了一定的贡献，当然从马后炮的角度来看，当时挪威重水工厂即便马力全开也很难产出足够反应堆运行的重水。

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盟军穿越山地高原摧毁纳粹控制下的重水工厂

总之，重水刚刚出现在人们的视野中就与核反应关联上了，以至于很多人对它的第一印象就是极度危险，实际上并非如此。
那个年代科学家的好奇心的是无穷的，早在氘被发现后不久就已经有人把重水喝下了肚。
乔治·赫维西（GeorgeCharles de Hevesy）和氘的发现者尤里是好朋友，1934年赫维西找尤里搞来了几升重水，当然纯度不是特别高，只有0.6% 。
赫维西把这些重水喝掉了，目的是将氘作为示踪剂来研究人体对水的代谢，最终得出结论，水分子在人体内平均停留时间为13±1.5天。

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咋？不信吗？

这不是传说，赫维西是示踪剂研究的先驱，因为这方面的研究获得了1943年的诺贝尔化学奖，后来在纳粹占领丹麦时，他用王水把诺奖金牌溶了，大家感兴趣的话可以单独讲讲老哥的故事。
总之，大家一直都对喝重水这件事非常好奇，首先是它的毒性。
可以明确的一点是，现在我们通过合法途径购买到的高纯度重水（氧化氘），在容器的标签上大概率会写有安全性警告，或者是仅用于实验等提醒，这里不建议任何人尝试饮用重水。

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首先，对于大多数天然同位素而言，它们的差异太小，以至于几乎无法产生生物学效应。氢算是比较特殊的，氘虽然之比氕多了一个中子，但原子量已经翻倍，更何况水是地球生物非常重要的溶剂，一些细微的化学性质差异就可能会对生物体产生影响。
目前已知的一些影响，包括对昼夜节律周期变长，现象可以在单细胞生物、绿色植物、昆虫、鸟类、小鼠等生物中观察到。
更重要的是对生物体内重要化学反应的影响，由于重水的氢键更强，很多依靠氢键的生化反应会被影响。植物在高浓度重水的环境下会死亡，动物如小鼠、大鼠和狗，在体内D2O达到25%以上会不育，鱼类在90%以上的重水中会迅速死亡。

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哺乳动物被投喂重水后约一周后会死亡，此时它们体内的水有50%左右已经被替换为D2O，原因为氘抑制细胞分裂。
听起来喝重水还是一件挺可怕的事，不过除了那些为了研究而被饲养的动物外，人类几乎不可能会接触到如此大量的重水。
而且，氘作为天然的氢同位素，人体中也含有一定量的氘，以50千克体重算，一个人体内约含有32千克的水，其中约有1.1克的氘，换算过来相当于5.5克的纯重水。

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而一般认为人体内的水要有一般有25%~50%被替换为D2O才有可能产生毒性，显然这种情况几乎不可能出现，也不用脑洞大开构思一个“重水杀人案”，以今天重水与纯银相当的价格来看，不说了，你们自己算。
尽管理论上不建议任何人饮用重水，实际上还是有无数人或公开或非公开地喝过重水，原因说起来很离奇，因为大家都好奇重水究竟是不是甜的。
虽然早期，比如氘的发现者尤里本人，以及挪威克劳斯汉森教授在尝试重水后得出了不太统一的答案，前者认为重水和普通水无异，后者认为重水有点辣嘴。

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这些有可能是当时制备重水技术不成熟，纯度不足以及含有杂质等因素造成的。但到了今天，我们可以在购买到纯度达到99.98%的重水，有很多偷尝禁水的人都表示“有点甜” 。

核反应堆里的重水是什么 重水反应堆( 二 )

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