هل يمكن شرب الماء الثقيل؟ Heavy Water

Can You Drink Heavy Water?

هل يمكنك شرب الماء الثقيل؟

أنت بحاجة إلى الماء العادي الطبيعي للأستمرار في العيش ، ولكن هل تساءلت يومًا ما إذا كان يمكنك شرب الماء الثقيل أم لا؟ هل هو مشع؟ هل هو آمن ؟ وماهوا الماء الثقيل؟

 

الماء الثقيل

الماء الثقيل Heavy Water (أكسيد الديوتريوم) (D₂O). وهو الماء الذي يحتوي على النظير الثقيل من الهيدروجين يسمى الديوتريوم وله الرمز الكيميائي D بدلاً من الهيدروجين العادي. ولذرة الديوتريوم كتلة تبلغ حوالي ضعف كتلة ذرة الهيدروجين العادي.

 

الخصائص والتركيب الكيميائي للماء الثقيل

الماء الثقيل له نفس الصيغة الكيميائية للماء العادي وهي - H₂O -  باستثناء أن واحدة أو كلتي ذرات الهيدروجين هي نظير الديوتريوم للهيدروجين بدلاً من النظير البروتيني العادي (وهذا هو السبب في أن الماء الثقيل يعرف أيضًا بالماء  أو  deuterated water  (D₂O)

 

بينما تتكون نواة ذرة البروتيوم (الهيدروجين) من بروتون منفرد ، تحتوي نواة ذرة الديوتريوم على بروتون ونيوترون. هذا يجعل الديوتريوم ثقيلًا ضعف حجم البروتينيوم ، لأنه ليس مشعًا ، الماء الثقيل ليس مشعًا أيضًا. لذا ، إن شرب الماء الثقيل ، ليس له اي مخاطر بشأن التسمم بالإشعاع.

 

 

هل الكميات الصغيرة من المياه الثقيلة آمنة وصحية؟

اذا كان الماء الثقيل غير المشع لا يعني بالضرورة أنه صالح تمامًا للشرب. إذا شربت كمية كبيرة من الماء الثقيل ، فستتأثر التفاعلات البيوكيميائية في خلاياك بالاختلاف في كتلة ذرات الهيدروجين ومدى جودة تكوين روابط الهيدروجين.

 

يمكن أن تستهلك كوبًا واحدًا من الماء الثقيل دون أن تعاني من أي آثار سيئة كبيرة ، ومع ذلك ، إذا شربت أي كمية اكبر ، فقد تبدأ في الشعور بالدوار . ذلك لأن اختلاف الكثافة بين الماء العادي والماء الثقيل ستغير كثافة السائل في أذنك الداخلية.

 

 

كيف تؤثر المياه الثقيلة على الانقسام المتساوي في الثدييات

على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تشرب كمية كبيرة من الماء الثقيل تؤدي لإيذاء نفسك ، إلا أن روابط الهيدروجين التي شكلها الديوتريوم أقوى من تلك التي يتكون منها البروتيوم. أحد الأنظمة الحرجة المتأثرة بهذا التغيير هو الانقسام المتساوي Mitosis ، وهو الانقسام الخلوي الذي يستخدمه الجسم لإصلاح الخلايا ومضاعفتها. تعطل كثرة الماء الثقيل في الخلايا قدرة المغازل الانقسامية mitotic spindles على فصل الخلايا المقسمة.

 

نظريًا ، سيتعين عليك استبدال 20 إلى 50٪ من الهيدروجين العادي في جسمك بالدوتريوم لتجربة الأعراض التي توصف بالكارثية. بالنسبة للثدييات ، يمكن استبدال 20 ٪ من ماء الجسم بالماء الثقيل (على الرغم من أنه لا يوصى به) ؛ 25٪ يسبب التعقيم sterilization ، وحوالي 50٪ 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).

 

 

امكانية التسمم

نظرًا لأن جزيء واحد فقط من الماء في 20 مليون يحتوي بشكل طبيعي على الديوتريوم - الذي يضيف حوالي خمسة جرامات من الماء الثقيل الطبيعي في جسمك وغير ضار - لا داعي للقلق بشأن التسمم بالمياه الثقيلة. حتى إذا شربت بعض من 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 لترى نتيجة سلبية ، طالما أنك لا تفعل ذلك على المدى الطويل ، فلا بأس في شرب كمية قليلة.

 

معلومات سريعة:

1. إذا كنت تشرب الكثير من الماء الثقيل ، على الرغم من أن الماء الثقيل غير مشع ، فإن الأعراض ستشبه اعراض التسمم بالإشعاع. وذلك لأن الإشعاع والماء الثقيل يضران بقدرة الخلايا على إصلاح الحمض النووي والتكاثر.
2.  الماء المثلث Tritiated water (الماء الذي يحتوي على نظائر التريتيوم للهيدروجين) هو أيضًا شكل من أشكال الماء الثقيل. هذا النوع من الماء الثقيل مشع. 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.

 

 

 

 

 

المصادر

• Dingwall, S et al. “Human Health and the Biological Effects of Tritium in Drinking Water: Prudent Policy Through Science - Addressing the ODWAC New Recommendation.” Dose-response : a publication of International Hormesis Society vol. 9,1 6-31. 22 Feb. 2011, doi:10.2203/dose-response.10-048.Boreham
• Misra, Pyar Mohan. “THE EFFECTS OF DEUTERIUM ON LIVING ORGANISMS.” Current Science, vol. 36, no. 17, 1967, pp. 447–453.
• Parpart, Arthur K. (December 1935). "The permeability of the mammalian erythrocyte to deuterium oxide (heavy water)". Journal of Cellular and Comparative Physiology. 7 (2): 153–162. doi:10.1002/jcp.1030070202.
•  Svishchev, I. M.; Kusalik, P. G. (January 1994). "Dynamics in liquid water, water-d2, and water-t2: a comparative simulation study". The Journal of Physical Chemistry. 98 (3): 728–733. doi:10.1021/j100054a002.
•  International Union of Pure and Applied Chemistry (2005). Nomenclature of Inorganic Chemistry (IUPAC Recommendations 2005). Cambridge (UK): RSC–IUPAC. ISBN 0-85404-438-8. p. 306. Electronic version.
•  IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "heavy water". doi:10.1351/goldbook.H02758