Was ist eigentlich… schweres Wasser?

Was ist eigentlich… schweres Wasser?

Schweres Wasser unterscheidet sich in seinen Eigenschaften deutlich vom „gewöhnlichen“ Wasser: Es weist einen veränderten Schmelz- und Siedepunkt auf, ist weniger reaktionsfähig und besitzt eine höhere Dichte. Das macht es zu einem geeigneten Kühlmittel in Schwerwasserreaktoren. Schweres Wasser wird zudem als Lösemittel für Kernresonanzspektroskopie verwendet.

Als „schweres Wasser“ bezeichnet man Wasser, dessen zwei Wasserstoffatome nicht aus dem häufigen Wasserstoffisotop Protonium, sondern aus dem viel selteneren Deuterium zusammengesetzt sind.

Was unterscheidet Protonium und Deuterium? Protonium besitzt lediglich ein Proton im Atomkern; Deuterium weist in seinem Kern ein Proton und ein Neutron auf und weist daher andere chemische Eigenschaften auf.

Überschweres Wasser setzt sich aus einem Sauerstoff- und zwei Tritium-Atomen zusammen. Tritium enthält in seinem Kern nicht nur ein Proton, sondern zusätzlich zwei Neutronen, sodass es noch schwerer als Deuterium ist. Das radioaktive Element kommt in der Natur in Spuren vor und hat eine Halbwertszeit von ca. 12 Jahren.

 

Alle drei Isotopen des Wasserstoffs kommen natürlich vor, wobei in der Natur fast ausschließlich Protonium zu finden ist. Um schweres Wasser durch Isotopenanreicherung zu gewinnen, ist ein hoher Energieaufwand nötig.

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