关于超重水_人喝了重水会怎么样 这个很多人还不知道，今天小编来为大家解答以上的问题，现在让我们一起来看看吧！

重水(人喝了重水会怎么样)19 23:56中小企业科技故事

(相关资料图)

世界上总有一些奇怪的问题，比如重水能不能喝，什么味道？

什么是重水？简单来说就是分子中的氢被氘取代的水。氢在自然界有三个兄弟，分别是氢-1、氢-2和氢-3。为方便起见，一般称它们为氘和氚。

三兄弟的区别主要在于原子核的中子数，也就是我们一般语境下默认的氢。它由一个质子和一个电子组成，而氘比氘多一个中子和两个氚。

自然界中绝大多数氢以氘的形式存在，相对丰度为99.9844%，而氘的丰度相对较低，约为0.0156%。至于氚，由于其丰度低于0.001%，一般记录为微量。

在最近的日本福岛核废水事件中，氚含量是要讨论的关键问题。

氚具有放射性，β衰变的半衰期为12.43年。衰变产物氦-3太轻，无法逃逸到宇宙中。氚在自然界中很少发现。一般认为是宇宙辐射和高层大气中的氢相互作用产生的。总量只有7.3kg左右，自核技术诞生以来，人类产生的氚已经超过自然存量的5倍。

来自日本福岛的百万吨核废水

尽管氘和氚的原子组成不同，但它们在化学性质上的差异非常小。它们都可以与氧反应生成水，水被称为H2O、D2O(氧化氘)和T2O(氧化氚)。D2O和T2O通常被称为重水和超重水。

由于三者的许多性质相同，氚也是核废水中最难分离和去除的物质。含氚超重水的危害自然不用过多解释。放射性已经总结了很多。

但是，没有放射性的重水比超重水有趣多了。

因为重水的密度比水高10%，所以重水冰块在水中可以沉到底。

随着氘的发现，重水几乎为人所知。1931年，美国科学家哈罗德·克莱顿·尤里发现了氢的同位素氘，他获得了1934年的诺贝尔化学奖。

1933年，尤里的导师吉尔伯特·牛顿·路易斯通过电解水制成了0.5毫升的重水，纯度为65.7%。

哈罗德·克莱顿·尤里

早年制重水的方法是简单粗暴的电解水。从现象上看，阴极产生的氢气中轻同位素的比例较高，留在电解槽中的水中氘含量变高。

重水电解的原理涉及动力学同位素效应。虽然同位素的化学性质非常相似，但它们的反应速率和平衡常数不同。

反应速率的变化与核量子效应有关。简而言之，较重的同素异形体振动频率较低，在大多数情况下，需要更多的能量来打破化学键。

然而，天然水中的氘并不总是以D2O的形式存在，更有可能是以HDO(半重水)的形式存在。在电解生产重水的过程中，当HDO分子达到一定比例时，水分子之间会发生氢离子交换，D2O的比例会变高。

当电解制备重水的方法出现后，很快被应用到实践中。1934年，也就是路易生产出高纯度重水的第二年，挪威建造了文默克水电站，利用丰富的水力资源电解水生产氢气和硝酸盐肥料。

挪威文默克水电站

商机就藏在其中。生产肥料需要的是电解水产生的氢气，而重水不是留在电解池里吗？虽然实际情况没有那么简单粗暴，但是方向是对的。

果不其然，制氢厂对电解残渣进行了分析，发现氘和氢的比例为1:48，远高于1: 6400的自然比例。尽管其中大多数是HDO半重水，但它们也是非常有价值的。

于是挪威水电公司接受了制氢厂负责人提出的建议，用电解液的副产品制备重水。尽管该工艺需要大量级联的电解室，并消耗大量电力，但这并不妨碍挪威水电公司成为之一家向科学界供应重水的制造商。

挪威用重水生产安瓿瓶。

然而，重水的故事才刚刚开始。德国人在1938年末发现中子轰击铀可以引发核裂变，苏联人在1939年末得出结论，重水和石墨是铀反应堆唯一可行的慢化剂，反应堆需要大约15吨重水。

重水因能减缓链式核反应产生的中子而成为战略物资，各国都非常重视。从1940年到二战期间，挪威的重水工厂一直处于纳粹德国的控制之下，大量购买了几乎所有的重水。

为了阻止纳粹的核研究，盟军对重水厂展开了一系列的突袭和破坏行动，为世界做出了一定的贡献。当然，从事后的角度来看，挪威的重水工厂即使开足马力，也很难生产出足够反应堆运行的重水。

盟军越过高山高原摧毁纳粹控制下的重水工厂。

总之，重水一出现在人们的视野中就与核反应联系在一起，以至于很多人对它的之一印象是极其危险，其实并非如此。

那个时代科学家的好奇心是无止境的。早在发现氘的时候，就有人喝重水。

乔治·赫维西和氘的发现者尤里是好朋友。1934年，赫维西让尤里去弄几升重水。当然纯度不是特别高，只有0.6%。

赫维西喝了重水，以便用氘作为示踪剂来研究人体中水的代谢。最后得出水分子在人体内的平均停留时间为13±1.5天。

什么？你不相信我吗？

这不是传说。赫维西是示踪研究的先驱，因为这项研究获得了1943年的诺贝尔化学奖。后来纳粹占领丹麦，他用王水溶解了诺贝尔奖。有兴趣的话可以单独讲讲哥哥的故事。

总之大家一直对喝重水很好奇，首先是它的毒性。

可以明确的是，我们通过合法渠道购买到的高纯度重水(氧化氘)，很可能会在容器的标签上写有安全警示，或者只是作为实验的提醒等等。这里不建议任何人尝试喝重水。

首先，对于大多数天然同位素来说，它们的差异太小，不会产生生物效应。氢很特别。虽然氘比氘多一个中子，但它的原子量却增加了一倍。更何况水是地球生命非常重要的溶剂，化学性质的一些细微差异都可能对生命产生影响。

目前，在单细胞生物、绿色植物、昆虫、鸟类、小鼠和其他生物中可以观察到一些已知的影响，包括延长昼夜节律周期。

更重要的是，它影响生物体中的重要化学反应。因为重水的氢键更强，很多依赖氢键的生化反应都会受到影响。植物会在高浓度重水的环境中死亡。动物，如小鼠、大鼠和狗，当它们体内的D2O达到25%以上时，就会不育。鱼在90%以上的重水中会很快死亡。

哺乳动物在被喂食重水后大约一周就会死亡。这时，他们体内大约50%的水已经被D2O取代，因为氘抑制细胞分裂。

喝重水听起来是一件很可怕的事情，但是除了那些为了研究而饲养的动物，人类几乎不可能接触到这么大量的重水。

而且氘作为天然的氢同位素，在人体内也含有一定量的氘。一个人体重50公斤，体内含有约32公斤的水，其中约1.1克氘相当于5.5克纯重水。

但一般认为，人体内有25%~50%的水分要被D2O取代才能产生毒性。很明显，这种情况几乎不可能发生，也不用你睁大脑袋去想什么“重水杀人案”。从今天重水和纯银的价格来看，不说了，自己算吧。

虽然理论上没有人建议喝重水，但事实上，无数人公开或私下都喝过。原因很离奇，因为大家都很好奇重水到底甜不甜。

虽然早期比如氘的发现者尤里和挪威的克劳斯·汉森教授在尝试重水后得出了不同的答案。前者认为重水和普通水没什么区别，后者认为重水有点辣。

这些可能是当时制备重水的技术不成熟，纯度不够，有杂质等因素造成的。但是今天我们可以买到纯度99.98%的重水，很多偷喝禁水的人都说“有点甜”。

说也奇怪，水怎么会是甜的？根据YouTube Thunderf00t频道的实验，他设计了一个简单的盲测，实验对象会品尝不同的水，每次只有三滴。

为了消除分子量造成的差异，他还花了很多钱去弄重氧水，也就是氢氧-18生成的水，分子量20，相当于重水。

结果几乎所有的受试者都能够区分重水和三种水(普通水、重水和重氧水)，仅仅依靠三滴，而且非常快，可以说相当明显。

Thunderf00t频道拥有者是菲尔·梅森(Phil Mason)，他也是以下研究的作者之一。他的主要贡献是重水的蒸馏和提纯。你可以在参考文献中找到他。

在娜塔莉·本·阿布领导的另一项实验中，28名参与者中有22名在开鼻味觉测试中准确地区分了重水。根据他们的主观反馈，纯重水甜度显著，但微甜，平均甜度为3.3±0.4(1无感觉，3轻微，5中度，7非常，9甜)。

为了进一步研究重水甜味的成因，他们的团队还进行了小鼠实验，但实验结果有些出乎意料。已知小鼠对蔗糖水有强烈的偏好，但对重水没有偏好。其他长期喂养实验甚至观察到，老鼠表现出对重水的厌恶。

也就是说，老鼠可能尝不到重水的甜味，但也可能通过其他特征来区分重水。一种猜测是，老鼠喝了重水后身体不适。毕竟小，重水的影响更显著。

但是，这也给研究带来了一个方向。重水的甜味来自人类特有的、啮齿类动物中没有的甜味受体，后来被鉴定为TAS1R2/TAS1R3受体。

进一步的实验也通过作用于TAS1R2/ TAS1R3受体的甜味抑制剂证明了重水甜味的来源。但是实验中还没有找到确切的位置和作用机理，但是可以确定的是，由于核量子效应，D2O的氢键更强，所以D2O中蛋白质的刚性和致密性更强，这可能是我们感觉到甜的原因。

所谓的“量子力学”，其实真的就是在你举棋不定的时候，喝一口水冷静一下，用你的TAS1R2/TAS1R3受体去感受那第三千两百分之一的甜蜜。