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喝下重水會怎麽樣?

(2022-06-08 17:22:06) 下一個
水是我們賴以生存的重要物質,大眾對於水的化學式H2O應該都不陌生。不過你想過,水不隻有H2O一種嗎?
自然界有許多同位素──同種類的原子,卻有不同的中子數量。比如氫原子的同位素就有三種: 氫(亦寫作氕,元素符號為H)、氘(元素符號為D)、氚(元素符號為T)。

如果今天我們用同位素氘(D)來取代水的氫原子,便會得到化學式為D2O 的水,稱為重水(Heavy water)。重水在自然界中本身就存在,但含量不到萬分之二;一般商業上量產都是采用電解法將其濃縮成高濃度的重水。

其中氘原子量為氫的兩倍,組成的水重量會比一般水重,密度自然也較大,不過氘本身不具有放射性(部分種類的同位素有放射性)。

雖然這問題很有趣,學界也十分好奇,但我們總不能為了知道答案就找個人來試喝,畢竟攸關人命茲事體大。因此有團隊以動植物進行了重水的生物實驗,看看會有什麽反應。

重水對植物以及動物的影響

如果我們以不同含量比例的重水來培養植物,並觀察其成長狀況,就能很清楚的了解重水對植物帶來的影響了。實驗結果發現重水的含量愈高,植物生長會明顯放慢,而重水的比例超過一半時,植物甚至會死亡。

那麽動物呢?在老鼠實驗當中,當老鼠攝入的重水濃度達25%時會導致不孕。若連續數天隻喝重水,使體內重水的含量達到50% 時,需要快速細胞增生的組織(如發根及胃膜)會最先出現毛病,其餘組織病變也隨著濃度加高越來越多。直到高達90% 時,老鼠便會快速死亡。

 

如果人類真的喝了重水會……?

 
水占了我們身體70% 以上的重量比,人體的細胞、組織、器官、係統都有水的成分,水扮演極重要角色。如果喝進少量重水,不太會影響身體的運作機能;但是在量大的時候,會最先影響新增生的細胞。
 
重水以氘元素取代氫形成D2O之後,分子間的作用力也會隨之改變,比起H2O  增強許多(D2O  有較強的氫鍵效應),對生物體的化學作用力自然不同。第一個影響的是酵素。人的身體內充滿酵素(蛋白質),每一種酵素有其功用,若重水充滿體內,便會改變酵素活性,使體內很多基本的反應中斷而漸漸的失常。另一個影響的是DNA。DNA也是由氫鍵組成的穩定結構,研究顯示,重水的存在會影響細胞分裂或有絲分裂的過程,也就是細胞的複製與增生。這種傷害與輻射相似,都是改變細胞本質,影響都可能擴及全身。
 

不過別太擔心,要影響有絲分裂,體內的重水濃度要達到25%~50% 左右才行。而且,其實我們每天都會攝取到微量的重水,自然界的水中,每一公升就含有0.29 克的重水。

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