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重水是什么?喝下重水会怎么样?

2019-01-27 来源:国外网站推荐 - 由[国外网站大全]整理 37

水是我们赖以生存的重要物质,大眾对於水的化学式 H2O 应该都不陌生。不过你想过,水不只有 H2O 一种吗?

自然界有许多同位素──同种类的原子,却有不同的中子数量。比如氢原子的同位素就有三种 : 氢(亦写作氕,元素符号为 H)、氘(元素符号为 D)、氚(元素符号为 T)

如果今天我们用同位素氘(D)来取代水的氢原子,便会得到化学式为 D2O 的水,称为重水(Heavy water)。重水在自然界中本身就存在,但含量不到万分之二; 一般商业上量產都是採用电解法将其浓缩成高浓度的重水。

其中氘原子量为氢的两倍,组成的水重量会比一般水重,密度自然也较大,不过氘本身不具有放射性(部分种类的同位素有放射性)。

那么,重水喝下去有什么影响?重水能喝吗?

虽然这问题很有趣,学界也十分好奇,但我们总不能为了知道答案就找个人来试喝,毕竟攸关人命兹事体大。因此有团队以动植物进行了重水的生物实验,看看会有什么反应。

如果我们以不同含量比例的重水来培养植物,并观察其成长状况,就能很清楚的了解重水对植物带来的影响了。实验结果发现重水的含量愈高,植物生长会明显放慢,而重水的比例超过一半时,植物甚至会死亡 。

重水是什么?喝下重水会怎么样?

那么动物呢?在老鼠实验当中,当老鼠摄入的重水浓度达 25%时会导致不孕。若连续数天只喝重水,使体内重水的含量达到 50% 时,需要快速细胞增生的组织(如发根及胃膜)会最先出现毛病,其余组织病变也随著浓度加高越来越多。直到高达 90%时,老鼠便会快速死亡。

可见,重水对动植物都有负面影响,尤其是生长方面。

如果人类真的喝了重水会……?

水占了我们身体 70%以上的重量比,人体的细胞、组织、器官、系统都有水的成分,水扮演极重要角色。如果喝进少量重水,不太会影响身体的运作机能;但是在量大的时候,会最先影响新增生的细胞。

重水以氘元素取代氢形成 D2O 之后,分子间的作用力也会随之改变,比起 H2O 增强许多(D2O 有较强的氢键效应),对生物体的化学作用力自然不同。第一个影响的是酵素。人的身体内充满酵素(蛋白质),每一种酵素有其功用,若重水充满体内,便会改变酵素活性,使体内很多基本的反应中断而渐渐的失常。另一个影响的是 DNA。DNA 也是由氢键组成的稳定结构,研究显示,重水的存在会影响细胞分裂或有丝分裂的过程,也就是细胞的复製与增生。这种伤害与辐射相似,都是改变细胞本质,影响都可能扩及全身。

不过别太担心,要影响有丝分裂,体内的重水浓度要达到 25%~50% 左右才行。而且,其实我们每天都会摄取到微量的重水,自然界的水中,每一公升就含有 2.9 克的重水。


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