центрифуга менен суутекти d2oдон бөлүп алса болобу
Киришүү
Суу, эки суутек атомунан жана бир кычкылтек атомунан (H2O) турган кошулма, Жердеги жашоо үчүн абдан маанилүү болгон негизги зат. Бирок, көптөгөн заттар сыяктуу эле, суу ар кандай изотоптук формаларда болушу мүмкүн. Мындай формалардын бири оор суу же дейтерий кычкылы (D2O) деп аталат, анын курамында дейтерий деп аталган суутек изотопу бар. H2O жана D2O экөө тең окшош касиеттерге ээ болгону менен, бул изотопторду бөлүү зарыл болгон жагдайлар бар. Бул макалада биз илимдин жана өнөр жайдын ар кандай тармактарында кеңири колдонулган центрифуга аркылуу H2Oну D2Oдон бөлүү мүмкүнбү же жокпу, изилдейбиз.
Изотоптор жана алардын суудагы мааниси
Теманы тереңирээк карап чыгуудан мурун, алгач изотоптор эмне экенин жана алардын сууга кандай тиешеси бар экенин түшүнүп алалы. Изотоптор – бул ядросунда ар кандай сандагы нейтрондору бар бир эле элементтин атомдору, бул атомдук массанын өзгөрүшүнө алып келет. Мисалы, суутектин эң кеңири таралган түрүндө бир протон бар жана нейтрон жок, ал эми дейтерийде протондон тышкары бир нейтрон бар. Ар кандай изотоптордун болушунан улам пайда болгон массанын өзгөрүшү заттардын, анын ичинде суунун физикалык жана химиялык касиеттерине таасир этиши мүмкүн.
H2O жана D2O касиеттери
Сырткы көрүнүшү боюнча, кадимки суу (H2O) менен оор суунун (D2O) ортосунда анчалык деле айырмачылык жок. Экөө тең кайноо температурасы, тыгыздык жана тоңуу температурасы сыяктуу окшош касиеттерге ээ, бул экөөнү кадимки ыкмалар менен бөлүүнү кыйындатат. Бирок, окумуштуулар ар кандай колдонмолор үчүн белгилүү бир суу изотопторун бөлүп алуу үчүн атайын ыкмаларды иштеп чыгышкан.
Изотопторду бөлүүдө центрифугалоонун ролу
Центрифугалоо – бул заттарды тыгыздыктарынын айырмачылыктарына жараша бөлүүгө мүмкүндүк берген процесс. Ал аралашманы жогорку ылдамдыкта айландырууну камтыйт, бул тыгызыраак бөлүкчөлөрдүн периферияга карай жылышына, ал эми жеңилирээк бөлүкчөлөрдүн борборго жакыныраак болушуна алып келет. Бул принцип көптөгөн лабораториялык жана өнөр жайлык бөлүүлөрдүн негизин түзөт.
Суу изотопторун бөлүү үчүн центрифугалоо
Центрифугалоо кеңири колдонулган бөлүү ыкмасы болгону менен, ал суу изотопторун бөлүүдө кыйынчылыктарды жаратат. Башка көптөгөн кошулмалардан айырмаланып, H2O жана D2O ортосундагы массалык айырмачылык минималдуу, бул салттуу центрифугалоо ыкмалары аркылуу натыйжалуу бөлүүнү кыйындатат. Бирок, борбордон тепкич технологиясынын жетишкендиктери изотоптук бөлүүгө жетүүгө мүмкүнчүлүктөрдү ачты.
Борбордон тепкичке көтөрүлгөн суу изотопторун бөлүүдөгү акыркы жетишкендиктер
Акыркы изилдөөлөрдө өнүккөн центрифугалоо ыкмаларын колдонуу менен суу изотопторун бөлүүнүн жаңы ыкмалары изилденген. Мындай ыкмалардын бири өтө жогорку айлануу ылдамдыгында иштеген жана эбегейсиз борбордон чегинүүчү күчтөрдү пайда кылган ультрацентрифугаларды колдонууну камтыйт. Бул күчтөр H2O жана D2O чөкмө ылдамдыгында бир аз айырмачылыктарды жаратып, бөлүүгө мүмкүндүк берет.
Жыйынтык
H2O жана D2O окшош физикалык касиеттеринен улам бөлүү олуттуу көйгөй бойдон калууда. Кадимки центрифугалоо ыкмалары натыйжалуу бөлүү үчүн жетишсиз болушу мүмкүн, бирок ультрацентрифугалоо технологиясындагы акыркы жетишкендиктер келечектүү мүмкүнчүлүктөрдү берет. Бул тармактагы андан аркы изилдөөлөр жана иштеп чыгуулар суу изотопторун натыйжалуу бөлүүдө чоң жетишкендиктерге алып келиши мүмкүн, бул аларды атомдук энергетика, фармацевтика жана илимий изилдөөлөр сыяктуу ар кандай тармактарда колдонууга мүмкүндүк берет.
.