金属氘
发布时间:2022-03-02 16:56:50 点击次数:15 文章作者:
——氘(dāo),氘被称为“未来的天然燃料”。氘为氢的一种稳定形态同位素,也被称为重氢,元素符号一般为D或2H。它的原子核由一颗质子和一颗中子组成。在大自然的含量约为一般氢的7000分之一,用于热核反应。主要用于核研究、氘核加速器的轰击粒子、示踪剂。氘由重水电解制备。由液氢低温精镏。分子量4.032。1931年底美国科学家哈罗德·克莱顿·尤里(Harold Clayton Urey)在蒸发了大量液体氢之后,利用光谱检测的方法发现了重氢。尤里因此在1934年获得诺贝尔化学奖。根据尤里的建议,重氢被命名为Deuterium,在希腊语中是“第二”的意思。反氘:氘的对应反物质是反氘,其原子核拥有一颗反质子及反中子,反氘核於1965年最先由欧洲核子研究委员会(CERN)及美国布克海文国家实验室制成,但至今仍未曾成功造到一颗拥有正电子的完整反氘原子。发现氘的科学家尤里:同位素这个名词的西文isotope是英国人索迪(F. Soddy, 1877-1956)于1911年开始使用的。后来,另一位英国人阿斯顿(F.W.Aston,1877-1945),在1919年制成了质谱仪,可以用来分离不同质量的粒子,并且测定它们的质量。这就把研究同位素的方法提高了一大步。阿斯顿先后利用质谱仪发现了很多元素的同位素,他在71种元素之中,陆续找到了202种同位素之多,这为我们认识同位素,开始积累了大量资料。最引人关注的是,氢有没有同位素的问题。为了寻找氢的同位素,人们前后用了十几年的时间,而没有得出肯定的结果。1931年初,有人从理论上推导,认为应该有质量数为2的氢同位素存在,并且估算出2H:1H=1:4500的比例。1931年年底,美国哥伦比亚大学的尤里教授和他的助手们,把四升液态氢在三相点14°K下缓慢蒸发,最后只剩下几立方毫米液氢,然后用光谱分析。结果在氢原子光谱的谱线中,得到一些新谱线,它们的位置正好与预期的质量为2的氢谱线一致,从而发现了重氢。尤里对它定了一个专门名,称deuterium,中文译氘,符号D。后来英、美的科学家们又发现了质量为3的tritium,中文译为氚,符号T是具有放射性的另一重要氢同位素。氘对人体的危害:有科学研究表明,氘(D)对生命体的生存发展和繁衍是有害的。氘(D)置换氢原子可以在DNA的螺旋结构中产生附加应力,造成双螺旋的相移、断裂、替换,使核糖核酸排列混乱,甚至重新合成,出现突变。生命机体对氘(D)没有任何抵御能力,一旦进入生命体后很难代谢出去,在体内有累加作用,所以高含量的氘(D)对人体的遗传、代谢和酶系等有不良影响。氘(D)的含量越高,对生命体的毒害就越大,因此包括人在内的各种动植物生命体始终都在受到不同程度的氘(D)中毒, 只不过它们现在对于自然中的150ppm比值的含氘(D)量已经产生了适应性。氘(D)对生命体的作用,最直接的是通过水完成的。研究表明,在水中不论氘(D)的含量多少!对生命体都是有毒的。如果自然水中D/H 超过了正常值150ppm时,对生命体的毒害就更大了。饮用水中的氘(D)浓度越低,氘(D)对人体所产生的有害影响就越小。轻水试验表明,含氘(D)量低的雪水即轻水有抗衰老作用。科学家还指出,鲸鱼之所以长得很大,并生活在接近冰山的融冰边缘区域而不在赤道区,是因为寒冷极地附近水中的含氘(D)量少,鱼类和浮游生物也容易繁殖。 侏儒人和矮小动物主要生活在氘(D)含量多的赤道非洲西部,而大型非洲动物象和河马均在氘(D)的含量比正常值少的非洲东部。长寿的人也都生活在氘(D)含量少的北方和山地。因此氕氧轻水是“生命之水”的“圣水” 氘氧重水则是危害和毁灭生命的祸水。水中含氘(D)量的多少对生命体进退存亡发展的这个决定性作用。鉴于氘(D)对生命体潜在的威胁,现代科学家正试图创造一种氘(D)含量低的饮用水,以此提高人类的生活质量。目前,日本、欧洲、美国的科学家都开展了相关研究,我国科学家也正在对低氘水(DDW)作系统研究,相信很快就能为人们提供一种真正的“上善之水”。