Geriye dönüp bakıldığında, Dünya üzerindeki yerleşimleri ve yaşam biçimlerini etkileyen faktörlerin başında gelen su, canlılar için yaşam kaynağıdır. Dünyada meydana gelen su döngüsü, suyun sürekliliğini sağlamakta ve yaşamın devamlılığını sağlamaktadır.
Yaşam kaynaklarından biri olan su molekülünün kimyasal bileşimi incelendiğinde su molekülünün 2 hidrojen atomu ve 1 oksijen atomundan oluştuğu ortaya çıkar. Su molekülünün elektrolizi üzerine birçok araştırma yapılırken ağır su kavramı ortaya çıkmıştır. Bu kavram, 1932 yılında Hugh Toys adlı bir bilim adamı tarafından elektroliz çalışmalarında icat edildi.
Su molekülünü oluşturan oksijenin atom ağırlığı 16, hidrojenin atom ağırlığı ise 1’dir. Böylece iki hidrojen ve bir oksijen bir araya gelerek hayatın kaynaklarından biri olan su molekülünü oluşturur. Oksijen ve hidrojen izotopları bu karışımda rol aldığında, su molekülünün yapısı değişir. Kimyasal açıdan D2O olarak görünen su, hidrojen elementinin izotopuna ve çok yüksek bir yoğunluk değerine sahiptir.
Kimyasal bileşimi buna benzer olan suyun elektrolizi sırasında gözlenen ağır su kullanımı düşünüldüğünde, bu molekül enerji alanında kullanılmakta, nüfus ve üretim faktörlerine bağlı olarak sürekli ihtiyaç duyulmaktadır. Bu enerji türleri arasında, özellikle son yıllarda dünyada sayıları dramatik bir şekilde artan nükleer santrallerde ağır su kullanılmaktadır. Bu santrallerde nükleer reaktörler bulunur. Yakıt, nükleer reaktörlerin kalbidir. Bu santrallerde ağır suyun işlevi bu bölümdedir. Çünkü ağır suyun burada kritik ve çok önemli bir yakıt işleme işi vardır.
Ağır su olarak adlandırılan ağır su kavramı, suyun farklı moleküler formüllerinden oluşan bir moleküldür. Deuterium Tritium adı verilen su molekülü yapısındaki hidrojen izotopları ile O18 adı verilen başka bir elementin, oksijen izotoplarının karışımından oluşan farklı bir moleküldür. Oksijende bulunan O18 çok ağır bir izotoptur. Kimya literatüründe ağır su olarak ifade edilen molekülün asıl adı döteryum oksittir. Ağır su molekülü laboratuvar ortamında elde edilebilir. Aynı zamanda, suyun farklı bir moleküler yapısından oluşan ağır su, istisna olarak eser miktarlarda da olsa doğada bulunabilir. Doğada eser miktarda bulunan ağır su molekülü, yeraltı sularında nadiren bulunur. Tatlı su göllerinde ve acı deniz sularında yer altı sularının yanı sıra ağır su da bulunabilir. Tabii ki, bu karşılaşmalar çok küçük miktarlarda ortaya çıkıyor. Ağır su molekülü oldukça zehirli bir madde özelliği taşımakta ve bu nedenle deniz ve göllerdeki canlıların ölümüne neden olmaktadır.
Buralarda normal su yerine nükleer santrallerde kullanılan zehirli ağır su kullanılmaktadır. Bunun ana nedeni, ağır suyun nötron yavaşlatma kuvvetinin, sıradan moleküler suyunkinden çok daha yüksek olmasıdır. Ağır su molekülü, nükleer santral yakıtında çok önemli bir malzeme olan uranyumun çok verimli kullanılmasını sağlar. Ağır su bu iş için ideal bir moleküldür. Bunun nedeni ağır su molekülünün adsorpsiyon özelliğinin çok düşük seviyelerde olmasıdır.
Bunun dışında Nazi Almanyası 2. Dünya Savaşı’nda atom bombası yapmak için de ağır su kullanmış ve bu insanlık tarihinde büyük acılar yaşanmasına neden olmuştur. Günümüzde ağır su, nükleer santrallerde uranyumun işlenmesinde çok değerli bir malzeme olarak kullanılmaktadır.
katip:Erdoğan Gül
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]