أنت بحاجة إلى مياه عادية للعيش ، لكنك تساءلت يومًا ما إذا كان بإمكانك الشرب أم لا الماء الثقيل? هل هو مشع؟ هل هو آمن ؟
التركيب الكيميائي وخصائص الماء الثقيل
الماء الثقيل له نفس الصيغة الكيميائية مثل أي ماء آخر2O — باستثناء أن إحدى ذرات الهيدروجين أو كليهما هي نظائر الديوتريوم من الهيدروجين بدلاً من نظير البروتيني العادي (وهذا هو السبب في أن الماء الثقيل يعرف أيضًا بالماء deuterated or D2س).
بينما تتكون نواة ذرة البروتونيوم من بروتون منفرد ، تحتوي نواة ذرة الديوتريوم على بروتون ونيوترون. هذا يجعل الديوتريوم حوالي ضعف وزن البروتيني ، لأنه غير مشعة, الماء الثقيل غير مشع إما. لذا ، إذا شربت الماء الثقيل ، فلن تقلق بشأن التسمم بالإشعاع.
هل كميات صغيرة من المياه الثقيلة آمنة؟
فقط لأن الماء الثقيل غير المشع لا يعني أنه آمن تمامًا للشرب. إذا تناولت كمية كافية من الماء الثقيل ، فستتأثر التفاعلات البيوكيميائية في خلاياك بالاختلاف في كتلة ذرات الهيدروجين ومدى جودة تكوين روابط الهيدروجين.
يمكنك أن تستهلك كوبًا واحدًا من الماء الثقيل دون أن تعاني من أي آثار سيئة كبيرة ، ومع ذلك ، إذا شربت أي كمية كبيرة منه ، فقد تشعر بالدوار.
ذلك لأن فرق الكثافة بين العادي ماء والماء الثقيل يغيران كثافة السائل في أذنك الداخلية.كيف تؤثر المياه الثقيلة على الانقسام الميتوزي في الثدييات
على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تشرب ما يكفي من الماء الثقيل لإيذاء نفسك حقًا ، إلا أن روابط الهيدروجين التي شكلها الديوتريوم أقوى من تلك التي يتكون منها البروتيوم. أحد الأنظمة الحرجة المتأثرة بهذا التغيير هو الانقسام الفتيلي ، وهو الانقسام الخلوي الذي يستخدمه الجسم لإصلاح الخلايا ومضاعفتها. تعطل كثرة الماء الثقيل في الخلايا قدرة المغازل الانقسامية على فصل الخلايا المقسمة.
نظريًا ، سيتعين عليك استبدال 20 إلى 50 ٪ من الهيدروجين العادي في جسمك بالدوتريوم لتجربة أعراض تتراوح من المحزن إلى الكارثي. بالنسبة للثدييات ، يمكن استبدال 20 ٪ من ماء الجسم بالماء الثقيل (على الرغم من أنه لا يوصى به) ؛ 25٪ يسبب التعقيم ، وحوالي 50٪ بديل مميت.
الأنواع الأخرى تتحمل الماء الثقيل بشكل أفضل. على سبيل المثال ، يمكن أن تعيش الطحالب والبكتيريا على الماء الثقيل بنسبة 100 ٪ (لا توجد مياه عادية).
الخط السفلي
بما أن جزيء ماء واحد فقط في 20 مليون يحتوي بشكل طبيعي على الديوتريوم - وهو ما يصل إلى حوالي خمسة جزيئات جرام من الماء الثقيل الطبيعي في جسمك وغير ضار - لا داعي للقلق بشأن الماء الثقيل تسمم. حتى إذا شربت بعض الماء الثقيل ، فستظل تحصل على مياه منتظمة من الطعام.
بالإضافة إلى ذلك ، لن يحل الديوتريوم على الفور محل كل جزيء من الماء العادي في جسمك. ستحتاج إلى شرب الماء الثقيل لعدة أيام لرؤية نتيجة سلبية ، طالما أنك لا تفعل ذلك على المدى الطويل ، فلا بأس في الشرب.
حقائق سريعة: حقائق مكافأة الماء الثقيل
حقيقة المكافأة 1: إذا كنت تشرب الكثير من الماء الثقيل ، على الرغم من أن الماء الثقيل غير مشع ، فإن أعراضك ستقلد التسمم بالإشعاع. وذلك لأن الإشعاع والماء الثقيل يضران بقدرة الخلايا على إصلاح الحمض النووي والتكاثر.
حقيقة المكافأة 2: الماء المثلث (الماء الذي يحتوي على نظائر التريتيوم للهيدروجين) هو أيضًا شكل من أشكال الماء الثقيل. هذا النوع من الماء الثقيل يكون مشعة. كما أنها أكثر ندرة وأكثر تكلفة. يتم إنشاؤه بشكل طبيعي (على الرغم من ندرة حدوثه) بواسطة الأشعة الكونية ويمكن أيضًا إنتاجه في المفاعلات النووية بواسطة البشر.