Eau légère et eau lourde

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Si vous êtes censé expliquer l'eau légère et lourde à l'école, vous devrez creuser un peu plus loin. Les définitions sont basées sur les isotopes de l'atome d'hydrogène.

Isotope léger et lourd de l'hydrogène

Vous avez certainement des connaissances de base en chimie et sachez-le aussi Tableau périodique:

  1. Utilisez le tableau périodique pour montrer que les éléments sont classés en fonction de leur numéro atomique. Cela définit également en grande partie les propriétés chimiques. Le même numéro atomique signifie donc aussi le même élément.
  2. En plus des protons positifs, les noyaux atomiques contiennent également des neutrons, par exemple He (hélium) contient deux protons et 2 neutrons.
  3. S'il existe différentes variantes d'un élément avec des nombres de masse différents, on les appelle des isotopes. Le terme nucléide peut également être utilisé, car il est rare et il n'est donc pas nécessaire de le mentionner.
  4. L'hydrogène contient toujours un proton, mais il peut être égal à 0. Contient 1 ou 2 neutrons. Mentionnez qu'il y a les isotopes deutérium (1 neutron) et tritium (2 neutrons).
  5. Qu'est-ce qu'un isotope en chimie ?

    Les isotopes sont les "variétés" des éléments. Qui est un peu plus proche de la structure du ...

L'eau légère est l'oxyde de l'isotope le plus léger de l'hydrogène. Expliquez donc que notre eau normale est chimiquement de l'eau légère car c'est l'oxyde de l'isotope le plus léger de l'hydrogène.

Il existe différentes eaux lourdes

Comme vous pouvez facilement le montrer à partir des explications précédentes, il existe différentes formes purement théoriques d'eau lourde.

  1. L'isotope de l'hydrogène, composé d'un proton et d'un neutron, est appelé 2H ou aussi appelé D pour deutérium.
  2. Soulignez maintenant les différentes façons dont vous pouvez oxyder le deutérium en eau. Il ne peut y avoir qu'un H à travers ça 2Isotope H à remplacer. Au lieu de H2O l'isotope HDO. Cette eau est connue sous le nom d'eau semi-lourde et d'oxyde d'hydrodeutérium. Cette substance est également présente dans la nature.
  3. Une autre façon de produire de l'eau lourde est lorsque les deux H sont à travers 2H, vous obtenez D alors2O Oxyde de Deutérium, qui est appelé eau lourde. Cette substance est également présente dans la nature.
  4. Vous devriez certainement aussi expliquer le terme eau super lourde, où 3H est utilisé à la place de H. 3H est également connu sous le nom de tritium, donc l'eau super lourde est également de l'oxyde de tritium. Contrairement au deutérium, le tritium est radioactif car l'isotope se décompose en hélium, libérant un électron. Le rayonnement bêta est libéré.

Dans ce contexte, il est important de mentionner que l'eau lourde non radioactive peut être convertie en eau lourde radioactive en la bombardant de neutrons.

Eau légère et lourde dans les centrales nucléaires

Dans les centrales nucléaires, les neutrons rapides et lents sont séparés des barres de combustible. Étant donné que les neutrons lents déclenchent une nouvelle fission nucléaire beaucoup plus souvent que les neutrons rapides, les neutrons rapides sont ralentis par l'eau.

  • Un réacteur à eau légère est donc rempli d'eau tout à fait normale, qui a cependant tendance à piéger les neutrons. Pour cette raison, des crayons combustibles en uranium enrichi sont utilisés dans les réacteurs à eau légère.
  • Les réacteurs à eau lourde contiennent de l'eau lourde. Celle-ci n'a pas tendance à capter les neutrons, c'est pourquoi ces réacteurs peuvent être équipés d'uranium naturel.

Maintenant que vous connaissez la distinction entre eau légère et eau lourde, vous savez qu'aucune eau radioactive n'est utilisée dans ces réacteurs. Cependant, comme le deutérium a également tendance à piéger d'autres protons, le tritium radioactif est toujours produit dans un réacteur à eau lourde. Bien que cela ne fasse pas nécessairement partie de la définition, il convient de le mentionner de toute façon.

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