Что такое тяжелая вода
![Что такое тяжелая вода](https://cloudeyecrypter.ru/wp-content/themes/mh-magazine-lite/images/kededix.jpg)
Подземные пресные питьевые воды, в силу ограниченных запасов и низкого содержания в них дейтерия содержания D ниже, чем в океанической воде , для производства тяжелой воды не используются. Дополнительный нейтрон утяжеляет молекулу D2O по сравнению с водной H2O. Тяжеловодные реакторы под давлением эксплуатируются по всему миру, большая их часть в Индии или Канаде.
То есть кипячение не освобождает воду от химического и радиоактивного загрязнения, но достаточно успешно справляется с бактериями. Что касается многократного кипячения и дейтерия, то опасения напрасны. Дейтерий — тяжелый изотоп водорода. В питьевой воде дейтерия ничтожно мало — порядка атомов на 1 млн атомов водорода. Дейтериевая вода, также известная как тяжелая вода, используется в атомной промышленности в качестве замедлителя быстрых нейтронов и теплоносителя.
Выделяют дейтерий несколькими способами: с помощью электролиза, ректификации жидкого водорода или водородосодержащих соединений. В производстве тяжелой воды задействованы целые заводы, которые, чтобы получить большую концентрацию дейтерия, в определенных условиях выпаривают сотни тонн воды. Для получения токсичной тяжелой воды нужно сконцентрировать дейтерий в несколько тысяч раз.
![Измерение показателя преломления тяжелой воды](https://www.langvey.ru/images/langvey/info/detox.jpg)
Получить ее значимое количество в результате простого многократного кипячения чайника невозможно. Кстати, в ходе экспериментов на простейших микроорганизмах и на животных была обнаружена оптимальная концентрация дейтерия в воде для жизненных процессов. Она в два-три раза ниже, чем в природной воде.
В связи с этим в России и за рубежом наладили производство легкоизотопной воды — частично освобожденной от дейтерия и тяжелых изотопов кислорода. Такая вода используется в качестве питьевой, а также в косметологии.
Если вам не дает покоя какой-нибудь вопрос, касающийся атомной промышленности, найти ответ на который нельзя ни в книгах, ни в инструкциях, ни где-либо еще, присылайте письма с пометкой «В.
Тяжелую воду D 2 O получают из обычной природной воды, концентрация дейтерия в которой мала, различными способами ее концентрирования. Промышленные методы получения тяжелой воды - многоступенчатый электролиз воды, дистилляция воды и водорода, ректификация водорода с последующим сожжением его в кислороде, многоступенчатый изотопный обмен обычной воды с водородсодержащими жидкостями и газами аммиаком, водородом и др.
Перевод с английского. Под ред. Зельвенского Я. При всех способах производства тяжелой воды технологический принцип производства основан на использовании на любой стадии производственного цикла продукта, полученного на предыдущей ступени обогащения. В качестве исходного сырья для производства тяжелой воды иногда используется океаническая вода, как имеющая неограниченный объем запасов и как из всех природных вод имеющая наиболее тяжелый изотопный состав водорода.
Отрицательным моментом при использовании океанической воды в качестве сырья является ее высокая соленость, что делает необходимым предварительное проведение ее дистилляции, низкая концентрация дейтерия, что требует переработки большого количества воды, сложность и большая стоимость доставки океанической воды к перерабатывающим предприятиям. Подземные пресные питьевые воды, в силу ограниченных запасов и низкого содержания в них дейтерия содержания D ниже, чем в океанической воде , для производства тяжелой воды не используются.
Подземные соленые пластовые воды, в том числе воды нефтяных и газовых месторождений, в силу их загрязненности минеральными и органическими соединениями, низкого содержания в них дейтерия содержания D здесь также ниже, чем в океанической воде , сложности их извлечения и переработки, ограниченности запасов, а также по причине снижения пластового давления при их добыче, что негативно влияет на эффективность разработки нефтегазовых месторождений, для производства тяжелой воды также не используются.
![Что такое тяжелая вода , как производится и что с ней можно сделать ?](https://www.langvey.ru/images/langvey/info/prirodnaya_voda.png)
Общим недостатком известных способов производства тяжелой воды являются высокая энергоемкость производства, зависимость от сопутствующих производств, необходимость использования большого количества драгоценных металлов, а именно платины, применяемой в качестве катализатора, необходимость в переработке большого количества исходного дефицитного сырья, значительные капитальные и эксплуатационные расходы и, как следствие, высокая стоимость получаемого продукта.
Так, для получения 1 кг тяжелой воды на сырье и технологическое обеспечение производства используется до 50 т обычной воды при необходимости неоднократного ее испарения и конденсации. Задачей настоящего изобретения является получение воды с высоким содержанием дейтерия, превышающим содержание дейтерия в океанической воде, из вод, ранее для этих целей не использовавшихся, а именно из подземных вод, попутно извлекаемых при разработке и эксплуатации месторождений газов и углеводородов.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в получении тяжелой воды без специального ее обогащения непосредственно при добыче воды, в способе ее добычи, при котором происходит увеличение концентрации дейтерия в добываемом продукте в процессе его извлечения.
Для достижения указанного технического результата в качестве материала для получения тяжелой воды используется не пластовая подошвенная вода, расположенная в водоносном горизонте ниже газо-водяного и газонефтяного контакта, а подземная конденсационная и подземная остаточная вода месторождений газов и углеводородов, находящиеся выше этой границы.
Добыча конденсационной и остаточной воды производится совместно с извлечением водородсодержащих газов месторождений. При таком месте и таком способе отбора подземных вод получаемая из продукции скважин конденсационная и остаточная вода обогащаются дейтерием как в пластовых условиях, так и в процессе поступления воды по колоннам скважин и транспортным коммуникациям. При этом подземные остаточные и конденсационные воды в процессе их извлечения в значительной степени обедняются солями и, в отличие от океанической воды, не требуют дистилляции.
Обогащение конденсационных и остаточных вод газовых залежей дейтерием при нахождении вод в пластовых условиях и в процессе их извлечения происходит в результате реакций изотопного обмена между парами воды и капельной конденсационной водой с водородсодержащими газами и жидкостями нефтяных и газовых залежей.
В подземных условиях реакциям изотопного обмена способствуют высокое пластовое давление, снижающее испарение пластовых вод, и повышенное давление насыщенного пара водородсодержащих газов, по сравнению с давлением насыщенного пара паров воды в газовой шапке залежей, а также высокая степень изотопного фракционирования и изотопного равновесия между парами воды и водородсодержащими газами и жидкостями залежей, за счет длительного времени их совместного нахождения.
Указанные свойства воды и газов и условия их нахождения приводят к снижению массы паров воды в газовых залежах относительно массы водородсодержащих газов залежей, в результате чего находящаяся в паровой фазе вода газовых залежей приходит в изотопное равновесие с преобладающими по массе водородсодержащими газами залежи.
При поступлении газа и паров воды по стволу скважин и транспортным коммуникациям пары воды конденсируются, и реакции изотопного обмена, указанные для пластовых условий, происходят между водородсодержащими газами и водой в жидкой фазе. При этом при снижении температуры газо-водяной смеси, по мере ее продвижения от забоя к устью скважины и в транспортных путях, степень обогащения воды дейтерием увеличивается, так как коэффициенты изотопного фракционирования для указанных реакций при низких температурах повышаются.
Баланс вещества газо-водяной смеси в процессе ее транспортировки остается прежним, так как в колонну скважин и транспортные коммуникации поступает только конденсационная и остаточная вода из газовой залежи. В отличие от конденсационных и остаточных вод газовых залежей, изотопный состав водорода вод, расположенных ниже газо-водяного и газонефтяного контактов пластовых подошвенных вод , растворенными в них газами уравновешен быть не может, в силу многократного преобладания массы подошвенной воды над массой растворенных в ней газов.
Изотопный состав водорода пластовых подошвенных вод в любой геологической ситуации остается обедненным дейтерием и соответствует изначальному природному фону. В отсутствие в газовых залежах водородсодержащих газов и жидкостей реакции изотопного обмена по водороду могут проходить только между парами воды и жидкой ее фазой.
В такой системе пары воды конденсационная вода газовых залежей , в отличие от случая с присутствием водородсодержащих газов и жидкостей, дейтерием, напротив, обедняются. Таким образом, обогащение природных вод дейтерием может произойти только в пластовых условиях и именно в насыщенной газом части водоносного горизонта.
Обязательным условием обогащения конденсационных и остаточных вод дейтерием является присутствие в газовых залежах водородсодержащих жидкостей или газов. Отбиралась пластовая подошвенная вода продуктивного горизонта газоконденсатного месторождения, в составе газовой залежи которого присутствуют меркаптаны, водородсодержащие газы и конденсационная и остаточная вода из газовой залежи этого месторождения, попутно извлекаемая с газами.
Вода отбиралась на сепараторах, после полного разделения фракций воды, водородсодержащих газов и жидкостей. В химии и биологии тяжелую воду применяют как изотопный индикатор, а в физике элементарных частиц - как детектор нейтрино.
![Свойства легкой воды и ее польза](https://tri-kolodtsa.ru/upload/news-images/a9ddde353239c1229733534da7b0e8ad/heavy-water.jpg)
Тяжелая вода влияет на различные биологические процессы, например, замедляет рост бактерий, грибов, водорослей, высших растений и животных тканей. Тяжелая вода - это вода с высокой концентрацией ихотопов кислорода или водорода.
В тяжелой воде очень многие химические реакции значительно замедляются либо совсем прекращаются. Такая вода препятствует развитию бактерий, грибов, водорослей. Получают ее в несколько этапов каскадного электролиза, чем выше этап тем больше концентрация тяжелой воды. Теперь Кью работает в режиме чтения Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя.
Что такое тяжелая вода , как производится и что с ней можно сделать? Hagall Serpent.