Tungvatten

Tungvatten, eller deuteriumoxid (D2O), är en isotop av vatten där båda väteatomerna ersatts av deuterium. I naturen finns deuterium i vatten i mycket små mängder (cirka 0,015 procent av väteatomerna); tungvatten i ren form erhålls genom industriell enrichment.

Egenskaperna är likt vanliga vatten i många avseenden, men tungvatten är något tyngre och har något annorlunda fysikaliska egenskaper. Dess kokpunkt är cirka 101,4 °C och fryspunkt cirka 3,83 °C. Deuterium är inte radioaktivt i sig, men hög andel D2O i kroppsvatten kan påverka biologiska processer eftersom biokemiska reaktioner ändras när vattenatomer byts ut mot deuterium.

Tillverkning och tillgång: Tungvatten produceras kommersiellt i flera länder med olika metoder, bland annat isotopisk utbytessättning och destillation. Vanliga metoder inkluderar Girdler-Sulfide-processen, ammoniak-hydrogen-utbyte och elektrolys. Eftersom tungvatten förekommer i mycket små mängder i naturen krävs stora anläggningar för betydande mängder.

Användning: Huvudanvändningen är som neutronmoderator i vissa kärnreaktorer, särskilt de som drivs med naturligt uran (till exempel CANDU-reaktorer). Deuterium används också i forskning som isotopspårning och i NMR-spektroskopi i form av deutererade lösningar.

Säkerhet: Tungvatten är inte radioaktivt. Det anses generellt säkert i kommersiella mängder, men högre nivåer kan påverka metabolismen när kroppen ersätts med D2O i större utsträckning.

Historia: Tungvatten upptäcktes av Harold Urey i början av 1930-talet och har sedan dess varit föremål för forskning och industriell produktion inom kärnteknik och kemi.