آب سنگین

آب سنگین نوع خاصی از مولکول های آب است که در آن ایزوتوپ های هیدروژن حضور دارند. به عبارت دیگر آب سنگین از دو اتم دیوتریوم (Deuterium) و یک اتم اکسیژن درست شده است. هسته اتم دیوتریوم نسبت به هسته اتم هیدروژن دارای یک نوترون اضافی می باشد. به علت وجود همین نوترون اضافی، دیوتریوم از هیدروژن سنگین تر است. به زبان ساده تر اگر یک لیتر آب معمولی یک کیلوگرم وزن داشته باشد، یک لیتر آب سنگین یک کیلو و 100 گرم وزن دارد. برای تولید یک کیلوگرم آب سنگین باید قریب 1000کیلوگرم آب معمولی را به درجه تبخیر آب معمولی رساند. قابل ذکر است که آب معمولی از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتم های هیدروژن به ایزوتوپ دیوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله آب نیمه سنگین خواهد شد.
هارولد یوری شیمیدان اولین بار در سال 1931 ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد. در سال 1933 نیوتن لوئیس شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را به وسیله عمل الکترولیز بوجود آورد. اولین کاربرد علمی در آب سنگین در سال 1934 توسط پیولوژیست هایی به نام های هوسی و هافر صورت گرفت.
آب سنگین که یکی از پیچیده ترین تکنولوژی روز دنیا است، دارای کابردهای مختلفی می باشد. مصارف پزشکی و درمان بسیاری از بیماری های صعب العلاج مثل سرطان از جمله کاربردهای آن است. استفاده از آب سنگین در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم طبیعی به عنوان متعادل کننده و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور کاربرد دیگر آن می باشد. آب سنگین کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است.
در حال حاضر هشت کشور آب سنگین تولید می کنند: آرژانتین، هند، کانادا و نروژ از بزرگترین صادرکنندگان آب سنگین در جهان هستند. خرید آب سنگین از این کشورها نیز احتیاج به کسب مجوزمخصوص از آژانس بین المللی انرژی اتمی دارد که به آسانی به دست نمی آید.
از همین رو، جمهوری اسلامی ایران کارخانه تولید آب سنگین (HWPP) را در اراک از سال 1378 شروع کرد. این پروژه در زمینی به مساحت 20 هکتار ساخته شد و در حدود 17 هزار متر زیرساخت در آن احداث شد. 11 شرکت مشاور داخلی و 41 شرکت ساختمانی و نصب ایرانی در این پروژه مشارکت داشته اند. این پروژه از چهار فرایند اصلی و 9 واحد سرویس های جانبی تشکیل شده و راه اندازی و بهره برداری کامل از آن با تولید محصول نهایی در سه ماه دوم سال 85 به ثمر رسید. ظرفیت این مجتمع صنعتی ابتدا هشت تن بوده و با تحقق این ظرفیت بلافاصله واحد هشت تنی دیگری راه اندازی شد و در حال حاضر این کارخانه 16 تن آب دیوتریوم با غنای 8/99 درصد تولید می کند. ظرفیت کامل تولید این مجتمع در سال، هشتاد تن آب دیوتریوم می باشد. بدین ترتیب اکنون جمهوری اسلامی ایران به عنوان نهمین کشور صاحب تکنولوژی تولید آب سنگین به شمار می آید.

http://www.sobhesadegh.ir/