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223 价值千金的重水

来源:晨网初中物理  作者:佚名  时间:2020-10-25  浏览:次  星级:  下载权限:点券[点击下载]

  1939年,法国物理学家约里奥·居里和他的同事们正在从事原子能研究,第二次世界大战爆发了。

  德国法西斯发动了闪电般的攻势,1940年5月入侵荷兰,紧接着占领了比利时,矛头直指巴黎。那时候,在约里奥的实验室里保存着200升重水。他们非常担心这些宝贵的液体会落到侵略者的手中,就把它秘密转移到一座监狱里藏了起来。不久,法国政府向纳粹德国投降了。为了不让重水被纳粹党徒抢走,在约里奥的安排下,物理学家哈尔本和柯瓦尔斯基冒着生命危险,带了这些重水从波尔多乘船逃往英国。那天,共有三艘船由波尔多港起航,一出海就被德国空军炸沉了两艘。德国人知道重水被偷运走了,气得暴跳如雷。他们质问约里奥:“你的同事乘哪条船逃跑的?”约里奥沉着机智地说出了被炸沉的一艘船的名字。德国人就没有追究。其实,哈尔本和柯瓦尔斯乘坐的那一艘船没被炸沉,200升重水幸运地保存下来了。

  1940年秋天,德军侵入挪威,占领了那里的一座世界上唯一的制造重水的工厂。英国政府获得这个情报,立即组织突击队,不惜一切代价炸毁了那座工厂。重水是什么?为什么人们这样重视它?

  通过实验,我们知道,水在电流的作用下,能分解成氢气和氧气。但是在电解水的过程中,有一个奇怪的现象,就是电解到最后,总剩下少量的水,无论怎样都不能再分解了。直到1932年,美国物理学家尤雷用光谱分析发现了重氢,人们才搞清楚,这难以电解的水,原来是由重氢和氧组成的。普通的氢原子也叫做氕,它的原子核就是一个原子,原子量为1。氕与氧结合,成为普通的水,它的分子量约为18。重氢又叫做氘。氘的原子核比普通的氢原子核多一个中子,原子量是2。氘与氧的化合物也是水,不过它的分子量是20,比普通水大约要重10%,所以叫做重水。

  为什么有那么多国家的科学家这样重视重水呢?因为重水有一个重要的特性,它在原子核反应堆里能降低中子的速度,又几乎不吸收中子,是最好的中子减速剂。只有经过减速以后的中子,才能够有效地使铀235发生裂变,促使核裂变反应能够不断地进行,当时,有些国家在设法制造原子弹,没有中子减速剂就不能进行原子核裂变的试验。可是,制取重水又非常困难,因为它在水中的含量只占百分之一点五,平均大约每7吨水里,才有1公斤的重水。要是采用电解的方法制取这1公斤重水,就得消耗3倍。难怪重水这么宝贵,价值千金!

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