Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Как изменение агрегатного состояния воды влияет на ее радиоактивность?

Рысси [177K] 2 недели назад

Спасает ли воду от глобального загрязнения ее способность изменять агрегатное состояние?

Как влияет на радиоактивное загрязнение воды способность изменять свое агрегатное состояние?

________________­______

Какие превращения способны очистить воду от радиации?

4

Радиоактивность природных вод обусловлена следующими источниками:

  • Находящиеся в следовых концентрациях уран и торий, а также их радиоактивные продукты распада (радий-226 и 228, свинец и висмут-214 и 212, полоний и свинец-210, таллий-207);
  • Радон-220 и радон-222, как те, что находятся в равновесии с ДПР урана и тория, так и те, что были поглощены водой из атмосферы;
  • Калий-40, содержащийся во всех солях калия;
  • Космогенные радионуклиды -- углерод-14, тритий, бериллий-7;
  • Техногенные радионуклиды -- в настоящее время, главным образом, цезий-137, стронций-90.

На сегодняшний день основная часть радиоактивности почти всех природных вод обусловлена радиоактивным калием и в меньшей степени ураном, торием и радоном, за исключением дождевых вод, где преобладают изотопы радона. На данный момент содержание техногенных радионуклидов в подавляющем большинстве природных источниках воды крайне низкое. Исключение -- места радиационных аварий (Чернобыль, Фукусима, ВУРС), а также отдельные точки заливов Новой Земли и других районов океана, где было осуществлено захоронение активных зон ядерных реакторов подводных лодок.

Изменение концентрации радионуклидов при замерзании воды зависит от их физико-химических свойств. Большинство радионуклидов -- уран, торий, радий, калий-40, радиоактивные изотопы свинца, висмута, полония и таллия, цезий-137 и стронций-90, трансурановые элементы -- представляют собой металлы, находящиеся в природе либо в виде свободных катионов или комплексных соединений, либо адсорбированы на различных коллоидных системах. Вхождение ионов в кристаллическую решетку льда затруднено ее молекулярной природой, так что они целиком остаются в растворе, практически не попадая в твердую фазу, то есть ведут себя аналогично содержащимся в этих же водах солям. Вместе с тем, в пробе природного льда содержание этих радионуклидов окажется не нулевым, так как лед при замерзании природных водоемов всегда захватывает воду с высокой концентрацией солей в виде включений -- тонких каналов, прослоек между кристаллами и т.п. В этой воде концентрация радионуклидов в ионной форме также будет значительно выше, чем в исходной воде. Прозрачный "пресный" лед от этих элементов будет практически свободен.

Другое поведение -- у радионуклидов, находящихся в молекулярной форме. Это прежде всего радон, а также радиоактивный йод, углерод-14 и тритий. Йод, и радон концентрируются во льду, а поведение углерода-14 зависит от формы, в которой он находится: углекислый газ меньше растворяется во льду, чем в воде, а метан -- больше. Тритий во льду находится в практически той же концентрации, что в воде, проявляя очень слабую склонность к преимущественному вхождению в лед.

Нужно отметить, что поверхность многолетних ледяных покровов является одним из важных аккумуляторов радионуклидов, причем поведение их нередко бывает интересным и неожиданным. Например, на поверхности ледников обнаружено явление образования ямок, заполняющихся водой и грязевым материалом, которые аккумулируют последний с площади, значительно превышающей площадь ямки. Одновременно с этим происходит аккумуляция и радионуклидов, активность которых в пробах, взятых из этих ямок, нередко достигает очень больших значений, характерных не для природных проб, а для низкоактивных РАО. Рост ледяного покрова за счет атмосферных осадков приводит к консервации поверхности в стратиграфическом порядке, что дает возможность исследовать характер выпадений радионуклидов в прошлом, в том числе -- регистрировать события, связанные со взрывами близких Сверхновых.

2

Радиоактивный распад не зависит от агрегатного состояния вещества. Но химическое вещество, как известно, является комбинацией изотопов. Например, водород в составе молекул воды может быть протон без нейтронов(протий), протон+нейтрон (дейтерий), протон+2 нейтрона (тритий), есть и более редкие изотопы водорода. Химически это будет все равно вода. Они-то и дают радиоактивность. Что интересно, с учетом не стабильных атомов кислорода существует 8 нерадиоактивных, и 9 радиоактивных модификаций "тяжелой" воды. Да, не всякая вода с Дейтерием радиоактивна. Но что характерно: температура замерзания всех этих видов вод выше 0 градусов. Отсюда способ, как избавиться от всех видов "тяжелых" вод: приготовление талой воды.

Как готовится талая вода: ставят ненадолго в морозилку. Сверху первой замерзает "тяжелая" вода, дейтериевая и тритиевая. Этот первый ледок надо снять и выбросить. Далее воду морозят до не полного замерзания: в глубине куска последней замерзнет вода, в которой растворены соли - в том числе и соли тяжелых металлов. Надо слить этот остаток и промыть замерзший кусок льда. Вот правильно приготовленная талая вода. Можно растопить и пить.

Для информации: даже если дейтериевая вода не радиоактивна, то она считается не полезной. В присутствии тяжелой, даже не радиоактивной воды, все реакции протекают медленнее. Химические и биохимические реакции. Но она есть в природе, в количестве, которое нам не вредит. Кстати, первой испаряется при кипении легкая вода. Но надо кипятить и выпаривать тоннами, чтобы вода в чайнике стала приносить реальный вред здоровью.

На мой взгляд, избавляться от "тяжелой" воды стоит, только если есть для этого причины: загрязнение в конкретном месте, по конкретной причине.

jar-ohty [116K]
Ложная информация. Тяжелая вода не замерзает первой. Лед обогащается тяжелой водой лишь примерно на 2% по сравнению с водой, находящейся в равновесии. Примерно в такой же пропорции можно "облегчить­" воду, заморозив половину ее, а чтобы существенно изменить изотопное отношение, придется этот процесс повторить десятки раз. Между тем, вред тяжелой воды в ее природной концентрации - из области мифов. Не найдено никаких признаков влияния ее при поступлении даже в количестве, превышающем природную концентрацию в сто раз!  2 недели назад
Авеноль [322K]
Температура замерзания тяжелой воды из статьи "тяжелая вода" в Википедии. Там у всех модификаций "тяжелой" воды температура замерзания выше 0. Если у вас есть информация о температуре замерзания воды из разных изотопов другая, то хочу источник, мне интересна эта тема. А с тем, что первый лед будет не целиком состоять из "тяжелой " воды я согласна. И что, возможно, процедуру придется повторить не один раз, тоже не исключаю. Вывод ответа повторю: заниматься этим стоит только если есть серьезные основания. С другой стороны очищать воду таким примитивным образом, если есть серьезные причины никто не будет. В чем ложная информация?  2 недели назад
jar-ohty [116K]
Истинная информация в том, что чистая тяжелая вода (D2O) замерзает при 3,81°С. Что же произойдет с природной водой при этой температуре? А ничего не произойдет. Замерзать природная вода начнет чуть-чуть выше, чем моноизотопная легкая, на несколько тысячных градуса, и лед, который будет при этом образовываться, будет содержать не 0,0115, а примерно 0,0117% дейтерия. А в том виде, что написали вы -- это именно миф. Расхожий миф, который в свое время распространил какой-то деятель, строивший из себя "ученого" в желтой прессе.  2 недели назад
Авеноль [322K]
Собственно, вопрос был: Как изменение агрегатного состояния воды влияет на ее радиоактивность? Я ответила, что никак, но в процессе фазовых переходов кипения и замерзания есть различие в химических и физических свойствах. Это не ложная информация. Познакомиться с темой читатели могут в статье "тяжелая вода" в Википедии. Вот еще статья на эту тему химика Ильи Леенсона, автор il63 здесь на БВ: https://www.krugosve­­t.ru/enc/nauka_i_te­h­nika/himiya/DETERI­_I­_TYAZHELAYA_VODA.­htm­l?page=0,2. Там есть ссылки на другие научные работы. А дальше каждому, кто хочет получить больше информации и углубиться в тему придется поискать информацию самостоятельно.  1 неделю назад
jar-ohty [116K]
Да, с Ильей Абрамовичем я хорошо знаком был, мы с ним часто дискутировали на этих страницах. А теперь я узнал, почему он пропал:( Думал, просто, как многие, ушел с этого сайта...  1 неделю назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация