什么是同位素分馏,工业上如何分离同位素

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-06 08:58:52

此外,2个氚原子也可以与1个氧原子结合成更重的水分子,我们管它叫超重水,这种水是有放射性的。

重水能喝吗?有没有毒?

要回答重水有没有毒,我们首先要知道到底什么是“毒”,中毒时人体到底发生了哪些变化?

常见的有毒化学物质进入肌体后,能与肌体发生一系列生物化学反应,干扰或破坏肌体的正常生理功能,引起暂时性或持久性的病理状态,甚至危及生命。

除此之外,还有些物质会与人体发生更复杂的作用,引起中毒。

当然,剂量也是一个重要的因素,盐、糖,甚至纯净水等一些看似“人畜无害的”物质如果摄入过多也会中毒。

什么是同位素分馏,工业上如何分离同位素(5)

历史上真的有人尝试喝过重水 (请勿模仿)

下面我们就来仔细讨论下,重水是否有毒。首先,重水本身并不会向外辐射射线,自然也不会通过电离辐射来对人体造成损害,这就排除了由辐射引起的毒性。

仅从化学反应导致中毒的角度看,如果重水和普通水的化学性质足够地相似,那么它在人体内能发生的化学反应理论上是与普通的水一样的,应该和水一样无害。

如果重水和普通水的化学性质有所不同,那么不同之处很可能就是重水的毒性所在。

讲到这里一些化学小天才可能要抢答了:氕与氘只相差一个中子,核外电子个数完全相同,它们各自与氧结合后形成的水分子的电子个数与分布也是几乎相同的。

化学老师一定讲过,电子结构往往决定了化学性质,因此重水的化学性质应该与水是相同的,所以重水毒性也和水相似,只有极大量饮用才有害。

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水分子的电子分布几乎与重水分子相同,颜色越红代表电子密度越大

电子结构决定化学性质不假,重水分子与水分子的电子结构确实也很相似,一切似乎都是那么的合情合理,然而下面的实验却给出了不同的答案。

曾有实验人员用重水配置食物喂养小鼠,一段时间后,小鼠体内的水渐渐被重水取代。

当血浆中的重水含量达到20%时,小鼠就会开始出现皮肤发炎、尾巴坏死的现象;达到30%时,小鼠出现痉挛、昏睡、拒食等症状;达到35%以上时,小鼠开始陆续死亡。

除了小鼠,其他动物和一些植物同样也无法依靠重水生存,根据体内重水浓度的不同,会出现不同程度的中毒症状,甚至死亡。

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小鼠:水里有毒!

这一系列实验都指向了一个结论:重水和水的化学性质并不完全相同。

难道是化学老师讲错了?除了电子结构,还有什么在暗中影响着物质的化学性质?这恐怕还要从小弹簧说起。

每个分子都在不停地振动,水分子也不例外。构成水分子的氢、氧原子之间好像有一根无形的弹簧,不停地伸缩往复。

我们分别在两根完全相同的弹簧上拴上轻重不同的小球,拉开弹簧迅速放手,让小球振动起来。

你会发现,质量较重的小球振动频率更慢,而质量较轻的小球振动频率更快。

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