Zwaar water

Zwaar water
Algemeen
Molecuulformule	D2O
Smiles
IUPAC
Andere namen
CAS-nummer	[1]
EINECS-nummer
EG-nummer
VN-nummer
Beschrijving
Vergelijkbaar met
Carcinogeen
Hygroscopisch
Risico (R) en veiligheid (S)	R-zinnen: S-zinnen:
Omgang
Opslag
ADR-klasse
MAC-waarde
LD50 (ratten)	mg/kg
LD50 (konijnen)	mg/kg
MSDS-fiches
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand
Kleur
Dichtheid	1,1079 g/cm³
Molmassa	20 g/mol
Smeltpunt	3,81 °C
Kookpunt	104,74 °C
Vlampunt	°C
Zelfontbrandingstemperatuur	°C
Dampdruk	Pa
Oplosbaarheid in water	g/L
Goed oplosbaar in
Slecht oplosbaar in
Onoplosbaar in
Dipoolmoment	D
Viscositeit	Pa·S
Kristalstructuur
ΔfGog	kJ/mol
ΔfGol	kJ/mol
ΔfGos	kJ/mol
ΔfHog	kJ/mol
ΔfHol	kJ/mol
ΔfHos	kJ/mol
Sog, 1 bar	J/mol·K
Sol, 1 bar	J/mol·K
Sos	J/mol·K
Cop,m	J/mol·K
Evenwichtsconstanten
Klassieke analyse
Spectra
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaard omstandigheden gebruikt (298,15K of 25°C, 1 bar)

Zwaar water is dideuteriumoxide (D₂O, ²H₂O). Het is chemisch gezien identiek aan water, maar de waterstofatomen zijn vervangen door deuteriumatomen. Een deuteriumatoom is een waterstofatoom dat in de kern behalve een proton ook een neutron bevat. Behalve zwaar water bestaat er ook halfzwaar water (HDO) dat slechts één deuteriumatoom bevat.

In de natuur is op aarde ongeveer 1 op de 6000 watermoleculen zwaar water. Zwaar water op basis van deuterium is de meest voorkomende "natuurlijke" variant. Via destillatie of elektrolyse is dideuteriumoxide te isoleren. Dit kost echter bijzonder veel energie. In sommige kerncentrales wordt zwaar water gebruikt als moderator om snelle neutronen op te vangen die ontstaan bij de splitsing van uranium.

Ook water waarin één of twee waterstofatomen door een tritiumatoom zijn vervangen, wordt wel zwaar water (of superzwaar water) genoemd. Het tritiumatoom is van zichzelf radioactief en wordt vooral gebruikt voor ouderdomsbepaling. Zwaar water met tritium is niet geschikt voor nucleaire toepassingen.

Inhoud 1 Tweede Wereldoorlog 1.1 Zie ook: 2 Tegenwoordig 3 Toxiciteit

[bewerk] Tweede Wereldoorlog

Zwaar water werd in 1934 voor het eerst op commerciële basis geproduceerd in de Vemorkfabriek van Norsk Hydro te Rjukan (Noorwegen). Tijdens de Tweede Wereldoorlog is de Vemorkfabriek waar de productie plaatsvond meerdere malen aangevallen door de geallieerden om te voorkomen dat de nazi's hiervan gebruik konden maken voor de productie van kernwapens. Na een tweetal commando-operaties (The Real Heroes of Telemark), werd de fabriek op 16 november 1943 gebombardeerd door 388 Amerikaanse B-17 en B-24 bommenwerpers. Hoewel de schade meeviel en de voorraad zwaar water onbeschadigd was, besloten de Duitsers de fabriek te ontmantelen en de productie naar Duitsland te verplaatsen. Op 20 februari 1944 werd de veerboot die de voorraad zwaar water vervoerde door een Noorse bomaanslag tot zinken gebracht. Dit vormde de nekslag voor het Duitse kernwapenprogramma, aangezien de Duitse kerngeleerden (ten onrechte) geloofden dat alleen zwaar water als moderator kon worden gebruikt in een kerncentrale.

[bewerk] Zie ook:

• Jacht op het Duits atoomwapen in WOII
• Operatie Freshman
• Operatie Gunnerside

[bewerk] Tegenwoordig

Anno 2006 staat de grootste zwaar water producerende fabriek in Canada. Hier wordt per jaar zo'n 700 ton geproduceerd.

Hoewel zwaar water chemisch gezien identiek is aan normaal water, zijn sommige fysische eigenschappen anders. Het smeltpunt ligt bij 276,81 K (273,15 voor water), het kookpunt ligt bij 374,42 K (373,15 voor water) en de dichtheid is 1107,9 kg per m³ (1000,0 voor water).

[bewerk] Toxiciteit

Zwaar water smaakt als gewoon water. Bij opname van grote hoeveelheden wordt het op een gegeven moment voor eukaryote organismen toch toxisch, als een belangrijk deel (enige tientallen procenten) van het lichaamswater door zwaar water is vervangen. Hiervoor is het bij mensen echter nodig om lange tijd (meer dan een week) niets anders dan zwaar water te drinken. Bacterien kunnen wel worden gekweekt in een omgeving met louter D in plaats van H.

Zwaar water wordt ook aangewend door het Canadese Sudbury Neutrino Observatory (SNO) voor de detectie van neutrino's.