Água Pesada

Definição

A água pesada é uma forma de água com uma estrutura atômica e propriedades únicas cobiçadas pela produção de energia e armas nucleares.

Como a água comum – H₂0 – cada molécula de água pesada contém dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. A diferença, porém, está nos átomos de hidrogênio.

Na água comum, cada átomo de hidrogênio tem apenas um próton em seu núcleo.

Na água pesada, cada átomo de hidrogênio é realmente mais pesado, com um nêutron e um próton em seu núcleo.

Esse isótopo de hidrogênio é chamado deutério, e o nome mais científico da água pesada é óxido de deutério, abreviado como D₂0.

O deutério difere do hidrogênio normalmente encontrado na água, o protium, pois cada átomo de deutério contém um próton e um nêutron.

A água pesada pode ser óxido de deutério, D₂O ou pode ser óxido de deutério protio, DHO.

O que é água pesada?

Água pesada é o termo comum para a água, que inclui o isótopo de deutério do hidrogênio, ²H₂O ou D₂O.

O termo pode se referir à água que contém qualquer quantidade de deutério, mas geralmente se refere à água que foi enriquecida para conter em ou próximo a 100%.

O deutério na água pesada é praticamente o mesmo que o hidrogênio normal, também conhecido como protium, exceto pelo fato de conter um nêutron extra. Portanto, um átomo de deutério contém um nêutron, um próton e um elétron. O nêutron extra adiciona uma pequena quantidade de peso, cerca de 10% do peso total, ao átomo, que é o que o torna pesado.

Esse tipo de água é mais conhecido por seu papel na regulação dos processos de reatores nucleares que não usam urânio enriquecido. À medida que os reatores nucleares se envolvem na fissão, eles liberam nêutrons.

Esses nêutrons se movem incrivelmente rapidamente. Para ter uma reação em cadeia mais controlada com urânio não enriquecido, os nêutrons precisam ser mais lentos. Então, para isso, é utilizado um regulador de algum tipo. Berílio, grafite e água normal são usados como reguladores e todos têm seus próprios benefícios e limitações. A água pesada é outro regulador, com o nêutron adicionado tornando-o mais estável para regular os nêutrons que passam por ele.

Na natureza, o deutério ocorre uma vez a cada 4000-7000 átomos de hidrogênio normais. Isso significa que cerca de uma em vinte milhões de moléculas de água são moléculas de água pesada.

Este material não é realmente criado, como tal, mas é refinado. A água normal é retirada de grandes reservatórios e a pequena quantidade de água pesada é extraída da água mais leve.

A água pesada é armazenada em várias nações e corporações e, como não é realmente gasta em seu uso como regulador nuclear, esses estoques crescem com o tempo.

Existe um isótopo ainda mais pesado de hidrogênio, chamado trítio, mas não é usado para água pesada em reatores nucleares. O trítio é radioativo e ocorre muito raramente na natureza, ocorrendo frequentemente como subproduto de eventos nucleares. Felizmente, a água não é radioativa, mas é levemente tóxica para os seres humanos. Embora seja praticamente o mesmo que a água normal, seu aumento de peso afeta a velocidade de certas reações químicas importantes, incluindo a divisão celular. O nível em que a água pesada se torna tóxica pode variar de aproximadamente 10% a 50% da água total no corpo, dependendo de vários fatores. Na natureza, no entanto, esses níveis nunca serão alcançados, portanto o envenenamento não é uma preocupação real.

Devido ao seu papel central na regulação do processo de fissão de reatores de reprodução, que pode ser usado para produzir plutônio de grau de arma, essa substância é fortemente regulada.

A comunidade internacional mantém um olho atento nas nações que produzem ou adquirem grandes quantidades dela, pois isso pode ser um sinal de que a nação está se movendo para a geração de armas nucleares.

Água pesada – Composto químico

Água pesada (D₂O), também chamada de óxido de deutério, água composta de deutério, o isótopo de hidrogênio com uma massa dupla do que o hidrogênio comum e o oxigênio. (A água comum tem uma composição representada por H₂O.)

Assim, a água pesada tem um peso molecular de cerca de 20 (a soma do dobro do peso atômico do deutério, que é 2, mais o peso atômico do oxigênio, que é 16), enquanto a água comum tem um peso molecular de cerca de 18 (o dobro do peso atômico do hidrogênio comum, que é 1, mais oxigênio, que é 16).

A água comum, obtida da maioria das fontes naturais, contém cerca de um átomo de deutério para cada 6.760 átomos de hidrogênio comuns. e a água residual é assim enriquecida em conteúdo de deutério.

A eletrólise contínua de centenas de litros de água até restar apenas alguns mililitros produz um óxido de deutério praticamente puro.

Essa operação, até 1943, o único método de larga escala usado, foi substituída por processos mais baratosD₂O fica concentrado no resíduo líquido porque é menos volátil que o H₂O), como a destilação fracionada (o D2O fica concentrado no resíduo líquido porque é menos volátil que o H2O).

A água pesada produzida é usada como moderadora de nêutrons em usinas nucleares.

No laboratório, a água pesada é empregada como rastreador isotópico em estudos de processos químicos e bioquímicos.

O que é água potável?

Água potável é a água adequada para consumo humano e outros animais. Também é chamado de água potável, em referência ao uso pretendido. A água pode ser naturalmente potável, como é o caso de fontes cristalinas, ou pode precisar ser tratada para ser segura.

Em ambos os casos, a segurança da água é avaliada com testes que procuram contaminantes potencialmente perigosos.

A questão do acesso à água potável é muito importante. Nos países desenvolvidos, as pessoas podem não pensar muito na fonte de sua água. Em muitas nações do Primeiro Mundo, os cidadãos podem abrir uma torneira para obter água potável e fresca, que também pode ser enriquecida com substâncias para a saúde. Nos países em desenvolvimento, no entanto, e especialmente na África, uma grande proporção da população não tem acesso a água potável.

Água que não é segura para beber pode levar doenças e metais pesados. As pessoas que consomem essa água ficam doentes e há risco de morte. Infelizmente, mesmo em áreas onde a água é conhecida como insegura, as pessoas podem beber de qualquer maneira, por desespero.

A falta de água potável é frequentemente acompanhada de outros lapsos no saneamento, como esgotos a céu aberto e coleta limitada de lixo.

Muitos desses problemas de saúde pública afetam os pobres mais do que qualquer outra pessoa.

A água contaminada pode ser tratada para transformá-la em água potável. Uma das maneiras mais fáceis de tratar a água é ferver. A água fervente pode não remover contaminantes pesados, mas pode neutralizar a maioria das bactérias e vírus que podem estar presentes. A água também pode ser tratada com produtos químicos como alvejante, que às vezes vêm na forma de comprimidos para uso em campo e camping. Além disso, a água pode ser bombeada através de um filtro para remover partículas.

Como a qualidade da água é importante, muitas nações se esforçam para proteger a segurança de sua água e aumentar o acesso à água potável. Alguns países têm leis que regem a segurança da água, com severas penalidades para os poluidores. Essas nações geralmente testam a água regularmente para contaminantes, disponibilizando os resultados desses testes aos cidadãos mediante solicitação.

Nos países em desenvolvimento, muitas organizações não-governamentais (ONGs) estão trabalhando para melhorar as condições de qualidade da água, juntamente com outros sanitários básicos.

Mesmo nos países do primeiro mundo, após um grande desastre, o acesso à água potável pode ser limitado. As pessoas nesta situação podem procurar água potável em aquecedores de água quente e vasos sanitários, e devem economizar essa água para beber. Para tomar banho e limpar, pode ser usada água não potável.

Manter os comprimidos de purificação à mão em um kit de preparação para emergências também é uma excelente ideia.

Após grandes tempestades e furacões, os cidadãos devem esperar para ter certeza de que sua água é potável, caso os canos de esgoto se rompam e contaminem o suprimento de água.

Cerca de uma em vinte milhões de moléculas de água são moléculas de água pesadas

Uma molécula de água pesada

Fonte: energyeducation.ca/www.visitrjukan.com/www.thoughtco.com/www.wisegeek.org/sno.phy.queensu.ca/www.globalsecurity.org/www.nrc.gov/www.pbs.org