Ağır Su Nedir?

ağır su (D2O)

DÖTERYUM OKSİT olarak da bilinir,
hidrojenin izotopu döteryum (ağır hidrojen) ile oksijenden oluşan su.

H2O bileşimindeki normal suda, atom ağırlığı 16 olan oksijen atomuyla birleşen hidrojen atomlarından her birinin atom ağırlığı 1 olduğu için, normal suyun molekül ağırlığı yaklaşık 18’dir. Buna karşılık ağır suda oksijen atomuyla birleşen ve kütlesi hidrojenin iki katı olan döteryum atomlarından her birinin atom ağırlığı 2 olduğundan, ağır suyun molekül ağırlığı yaklaşık 20’dir.

Doğal kaynaklardan sağlanan suda her 6.760 hidrojen atomuna karşılık bir döteryum atomu bulunur. Su elektroliz yoluyla ayrıştırıldığında, hidrojen gazı katotta toplanır ve böylece geri kalan su döteryum açısından zenginleşmiş olur. Yüzlerce litre suyun elektrolizi sonucunda yalnızca birkaç mililitre saf döteryum oksit elde edilebilir. 1943’e değin büyük ölçekli tek üretim yöntemi olarak başvurulan bu işlem, bugün yerini aynmsal damıtma gibi daha ucuz yöntemlere bırakmıştır. Bu yöntemde, H2O kadar uçucu olmayan D2O, damıtma artığı sıvıda yoğunlaşarak kalır. Böylece üretilen ağır su nükleer santrallarda nötron yavaşlatıcısı olarak, laboratuvarlarda ise kimyasal ve biyokimyasal süreçlerin incelenmesinde izotop izleyicisi olarak kullanılır.

Ağır Su
Döteryumun O16 oksijen izotupuyla oluşturduğu bileşik (bilimsel adı döteryum oksit, simgesi D2O).

Sudan yaklaşık olarak % 10 ağırdır. İlk kez 1932'de Hugh S. Taylor tarafından suyun elektrolizi yoluyla elde edilmiştir. Su moleküllerinin çoğunluğu atom ağırlığı 1 olan hidrojen atomlarıyla atom ağırlığı 16 olan oksijen atomlarından meydana gelmiştir. Fakat suyu oluşturan elementlerin yani hidrojen ve oksijenin öteki izotopları da göz önünde bulundurulursa, H2O simgesiyle gösterilen suyun 18 farklı tipte molekülden oluştuğu görülür. Hidrojenin döteryum ve trityum, oksijenin de O17 ve O18 gibi ağır izotoplarını içeren sulara genel olarak ağırsu denmektedir. Ancak ağırsu denince daha çok döteryum oksit kastedilir.

Ağır su, tatlı sularda ve yeraltı sularında çok az, kar suları ve tuzlu deniz ve göl sularındaysa daha çok bulunur. Organizma ve bitkiler için zehirlidir. Döteryum ve döteryum bileşiklerinin elde edilmesinde ve nükleer reaktörlerde yavaşlatıcı (moderatör) olarak kullanılır.