الماء هو السائل الذي تقوم عليه عماد الحياة في الأرض، ويتركب من اتحاد الأكسجين والهيدروجين بنسبة حجم من الأول وحجمين من الثاني، وهو في نقائه شفاف لا لون له ولا طعم ولا رائحة.
يعد الماء مكوناً مهماً من المكونات الهيكلية للجلد، والغضاريف، والأنسجة، والأعضاء، ويعتمد كل عضو من أعضاء جسم الإنسان على الماء.
ويعرف أنّه أحد الموارد الطبيعيّة المتجدّدة في هذا الكوكب، وهو من العناصر الأساسيّة على الأرض، ويشكل 71% من مساحة كوكب الأرض.
جدول المحتويات :
من أهم أشكال الماء
الماء الثقيل (D2O)، ويسمى أيضًا أكسيد الديوتيريوم، المكون من الديوتيريوم ونظير الهدروجين بكتلة ضعف كتلة الهيدروجين العادي والأوكسجين. ( العادي له تركيبة يمثلها H2O.)
كما يمكن تعريفه على أنه
يرمز له بـ D2O او 2H2O ،
وله الخصائص الكيميائية ذاتها التي للمياه العادية. ويستخدم على نطاق واسع في مجالات العلوم النووية والدون ذرية. أهم استعمالاته معدِّلاً moderator في بعض أنماط المفاعلات النووية.
له وزن جزيئي يبلغ حوالي 20 (مجموع ضعف الوزن الذري للديوتيريوم وهو 2، بالإضافة إلى الوزن الذري للأكسجين، وهو 16)، بينما يبلغ الوزن الجزيئي للمياه العادية حوالي 18 (ضعف الوزن الذري للهيدروجين العادي، وهو 1 بالإضافة إلى الأكسجين، وهو 16).
خصائصه الفيزيائية
له مظهر عديم اللون في STP. في درجة حرارة الغرفة، يوجد كسائل عديم الرائحة، ونظرًا لأنّ كثافة D2O أكبر بنسبة 11٪ تقريبًا من كثافة H2O، فإنّ مكعب ثلج مصنوع من أكسيد الديوتيريوم سيغرق في المياه العادية. يشكل خليطًا متجانسًا عند مزجه بالماء العادي.
استخدامات الماء الثقيل:
يعد أكسيد الديوتيريوم جزءًا لا يتجزأ من المفاعلات النووية التي تعمل بالماء الثقيل، حيث يتم استخدامه كمبرد وكوسيط نيوتروني. بعض التطبيقات الهامة الأخرى له
يستخدم لتحضير الديوتيريوم. كمتتبع لدراسة آلية التنفس.
التمثيل الضوئي: يستخدم D2O في التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي (NMR) والذي يستخدم لمراقبة المجالات المغناطيسية حول نوى الذرات. يتم تحضير النظائر المشعة للعديد من المركبات العضوية بمساعدة أكسيد الديوتيريوم.
غالبًا ما يستخدم بدلاً من الماء العادي في التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء. كوسيط في المفاعل النووي لإبطاء النيوترونات. لأنّه يمكن أن يبطئ النيوترونات سريعة الحركة بحيث يمكنها التفاعل مع نظير 235U بدلاً من نظير 238U.
يتم اختبار معدل التمثيل الغذائي لدى البشر والحيوانات بمساعدة خليط من D2O وال ماء الذي يحتوي على أكسجين ثقيل.
يتشكل التريتيوم وهو المادة الفعالة المستخدمة في تفاعلات الاندماج النووي الخاضعة للرقابة، عندما يلتقط الديوتيريوم الموجود في ال ماء الثقيل نيوترونًا.
يستخدم في التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي. يتم استخدامه كوسيط في أنواع معينة من االمفاعلات النووية كما يستخدم في المجال الطبي لاختبار معدل التمثيل الغذائي للإنسان.
نحن بحاجة إلى مياه عادية لنعيش، ولكن هل تساءلت يومًا إذا كان بإمكانك شرب ال ماء الثقيل أم لا؟ وهل هو آمن ؟
فإذا تم تناول كمية من ال ماء الثقيل لتعويض 25٪ إلى 50٪ من الماء في جسم الإنسان، فقد يحدث تسمم بال ماء الثقيل. حيث أن نسبة ال 25% تسبب العقم ونسبة ال 50% تسبب القتل
يعتبر الماء الثقيل النقي غير مشع. أما ال ماء الثقيل التجاري مثله مثل ماء الصنبور العادي، مشع قليلاً لأنه يحتوي على كميات ضئيلة من ال ماء المعالج بالترتيوم وهذا لا يمثل أي نوع من مخاطر الإشعاع.