反應堆減速劑

反應堆減速劑

反應堆減速劑是重水，重水（heavywater）是由氘和氧組成的化合物。分子式D2O，分子量20.0275，比普通水（H2O）的分子量18.0153高出約11％，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量約占0.015％。由於氘與氫的性質差別極小，因此重水和普通水也很相似。重水的離子積常數為1.6*10-15.

重水的發現過程

1931年美國H.C.尤里和F.G.布里克維德在液氫中發現氘，
1933年美國G.N.路易斯和R.T.麥克唐南利用減容電解法得到0.5微升重水，純度為65.7％，再經電解，得0.1克接近純的重水。
1934年，挪威利用廉價的水力發電，建立了世界上第一座重水生產工廠。
重水的生產方法有：電解法。電解水時，EBAE的電解分離係數可達10左右，可使重水很快濃集。但耗電能太大，已不單獨使用。精餾法。分水、氨、氫等精餾法，以富集其中的喉，操作雖簡單，但分離係數小。化學交換法。利用化學反應使喉和氫交換而得到富集，是最經濟的方法。

主要作用

重水主要用作核反應堆的慢化劑和冷卻劑，用量可達上百噸。重水分解產生的喉是熱核燃料。重水還可做示蹤物質。重水在外觀上和普通水相似，只是密度略大，為1.lg/cm3，冰點略高，為3.82℃，沸點為101.42℃。參與化學反應的速率比普通水緩慢。重水主要用於核反應堆中作減速劑，它可以減小中子的速率，使之符合發生裂變過程的需要。重水也是研究化學和生理變化中使用過的材料。濃而純的重水不能維持動植物的生命，其致死濃度為60％。