Eau lourde : définition


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Il existe parfois des similarités entre certains éléments naturels et artificiels. Ce n'est qu'en effectuant des recherches plus approfondies que l'on peut se rendre compte de leur différence. Il se pourrait que la réaction des organismes à ces éléments soit également identique à une dose limitée. À partir d'une certaine quantité, des effets néfastes pourraient cependant se manifester au niveau du bon fonctionnement de l'organisme, tel est le cas pour l'eau normale et l'eau lourde. Le premier échantillon d'eau lourde pure a été mis au point en 1933 par le chimiste et physicien d'origine américaine, Gilbert Newton Lewis. Grâce à cette découverte, il remporta un prix Nobel de chimie en 1934. Composée chacune de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, l'on peut affirmer que les molécules d'eau naturelle et d'eau lourde sont chimiquement identiques. La différence est décelée après avoir établi la formule brute. L'eau ordinaire a pour formule brute la H2O et celle de l'eau lourde est la 2H2O ou D?O. Le symbole D, représentant la 2H0, est également appelé « deutérium ».


L'organisation non gouvernementale UICPA ou Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée, chargée de mettre en place les règles à adopter pour les symboles des éléments chimiques, opte pour l'utilisation de « ²H » pour représenter le deutérium. Le symbole « D », qui est le plus utilisé, a toutefois été toléré. Ainsi, avec des propriétés chimiques presque similaires, une molécule d'eau est formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, tandis qu'une molécule d'eau lourde est formée de deux atomes de deutérium et d'un atome d'oxygène.


Les atomes d'hydrogène qui composent l'eau lourde, ayant un même nombre de protons et un nombre de neutrons différents, sont des isotopes lourds. Il est à noter que le proton, présent dans le noyau des atomes, est le nucléon portant la charge électrique positive représenté par le symbole « + ». Le neutron, également présent dans le noyau des atomes, est une particule subatomique avec une charge électrique d'une valeur nulle. Le proton et le neutron sont deux nucléons liés entre eux par le phénomène de l'interaction forte, une manifestation à l'origine de la cohésion de ces deux particules dans le noyau atomique. Le noyau de l'atome de deutérium contient un proton, comme dans un atome d'hydrogène naturel, mais avec un neutron supplémentaire. Il a une masse atomique égale à 2, alors que le noyau de l'hydrogène ordinaire a une masse atomique de 1. L'on retrouve près de 0,02 % de deutérium par volume d'hydrogène. L'eau lourde est obtenue suite à la combinaison de ces atomes de deutérium avec des atomes d'oxygène. Sa densité est supérieure à celle de l'eau naturelle, à un taux de 11 % près. Son point de congélation est de 3.81 °C au lieu de 0 °C et sa température d'ébullition est de 101.4 °C contre 100 °C pour l'eau ordinaire.
eau lourde


L'eau lourde est surtout utilisée dans le domaine de la fission nucléaire, de par ses caractéristiques chimiques en rapport avec la capture de neutron. Elle joue le rôle de modérateur et de caloporteur. L'eau lourde sert à ralentir les neutrons libérés dans l'utilisation de certains réacteurs nucléaires, également connus sous le nom de HWR ou Heavy Water Reactors. Le réacteur CANDU ou CANada Deuterium Uranium nécessite l'utilisation de l'eau lourde pressurisée et de l'uranium naturel non enrichi. Le but recherché dans le ralentissement des neutrons est de casser les atomes. Cette action entraînera la libération d'autres neutrons qui seront à leur tour destinés à casser d'autres atomes et ainsi de suite. Elle permet ainsi une réaction nucléaire en chaîne efficace. Dans son rôle de caloporteur ou caloriporteur, cet élément est utilisé comme un fluide chargé de transmettre une chaleur définie entre plusieurs sources de température. Ses propriétés physiques et chimiques lui permettent d'intervenir dans les systèmes de refroidissement des réacteurs nucléaires à eau lourde. La mise en place de ces réacteurs est généralement dédiée à la production de l'électricité. Contrairement à ce que l'on croit, l'absorption d'eau lourde par un être humain pourrait avoir des conséquences néfastes sur la santé. Des expériences ont été faites sur des animaux et des végétaux pour connaître les effets de cet élément sur l'organisme. L'on a pu déterminer que différentes réactions négatives commencent à surgir à partir d'une certaine quantité absorbée. En ingérant une quantité équivalente à 25 % de l'eau ordinaire consommée quotidiennement, des problèmes digestifs se manifestent, avec des dangers de stérilité chez la souris. Chez les végétaux, 50 % de la consommation en eau ont été remplacées par l'eau lourde. L'on a alors remarqué que les plantes cessent de pousser, avec absence de germination. Il est ainsi fortement déconseillé d'absorber de l'eau lourde à l'état pur à grande quantité.

Le Lundi 31 Mai 2010 à 14:53
Article écrit par Toli ()


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