중수: 두 판 사이의 차이

2019년 8월 11일 (일) 17:29 기준 최신판

중수(重水, heavy water, D₂O)는 물분자(H₂O)의 수소원자를 중수소원자(D)로 치환한 액체이다.

일반 물과 중수는 화학적성질이 유사하나, 물리적성질은 미세한 차이가 있다.

인체의 수분중 1/4 ~ 1/2을 중수로 대체하면 신진대사에 문제가 생길 수 있으나, 현실적으로는 무독성으로 알려져있다.

일반적 물에는 130-140 ppm의 중수가 존재한다. 끓는 점의 차이를 이용하여 농축하게 된다. ^[1]

중수소(deuterium)는 중성자 흡수가 매우 적고 (수소의 0.15%), 원자가 가벼워 중성자 감속 능력이 뛰어나므로 (물의 약 80배) 흑연과 더블어 천연우라늄을 이용한 원자로 구성에 적합하다.

중수를 감속재로 이용하는 원자로를 중수로라고 한다. CANDU형 원자로에는 약 500톤의 중수가 감속재로 사용된다.

중수소-삼중수소 핵반응은 가장 낮은 충돌에너지로도 가능하므로 핵융합발전소의 연료로 이용하려고 개발 중이다.

중수소에 중성자가 포획되면 삼중수소로 변환되며 CANDU형 원자로에서는 0.23 kg/(GWe yr)의 삼중수소가 발생한다. ^[2]

발생한 삼중수소는 중수와 함께 환경우로 누출될 우려도 있지만, 핵융합에너지의 연료로도 활용할 수 있으므로, 삼중수소포집장치로 회수하고 있다. ^[3]

↑ T. Kakuta, Concentration of heavy water in seawater distillation process, Desalination, 25(1) 61-69 (1979) https://doi.org/10.1016/S0011-9164(00)82443-1
↑ Tritium supply for ITER from Ontario Hydro, CFFTP G-9616, April 1996
↑ R.J. Pearson et al., Romanian Tritium for Nuclear Fusion, Fusion Science and Technology, 71 (2017), https://doi.org/10.1080/15361055.2017.1290931

자료갱신 : 2019/08/11 Coparkmaru

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 === 이용 ===
 *중수로
-중수소(deuterium)는 중성자 흡수가 매우 적고 (수소의 0.15%), 원자가 가벼워 중성자 감속 능력이 뛰어나므로 (물의 약 80배) 흑연과 더블어 천연우라늄을 이용한 원자로 구성에 적합하다.
+:중수소(deuterium)는 중성자 흡수가 매우 적고 (수소의 0.15%), 원자가 가벼워 중성자 감속 능력이 뛰어나므로 (물의 약 80배) 흑연과 더블어 천연우라늄을 이용한 원자로 구성에 적합하다.
-중수를 감속재로 이용하는 원자로를 중수로라고 한다. CANDU형 원자로에는 약 500톤의 중수가 감속재로 사용된다.
+:중수를 감속재로 이용하는 원자로를 중수로라고 한다. CANDU형 원자로에는 약 500톤의 중수가 감속재로 사용된다.
 *핵융합
-중수소-삼중수소 핵반응은 가장 낮은 충돌에너지로도 가능하므로 핵융합발전소의 연료로 이용하려고 개발 중이다.
+:중수소-삼중수소 핵반응은 가장 낮은 충돌에너지로도 가능하므로 핵융합발전소의 연료로 이용하려고 개발 중이다.
 === 문제점 ===