ভারী জল কি
ভারী জল হল ডিউটেরিয়াম জল যার সূত্র D2O। ভারী জলের একটি অণু দুটি ভারী হাইড্রোজেন পরমাণু এবং একটি অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত, এর আণবিক সূত্র হল D2O, আপেক্ষিক আণবিক ভর 20, প্রকৃতিতে ভারী জল কম বিতরণ করা হয়, সাধারণ জলে প্রায় 0.015% ভারী জল, ছোট বিষয়বস্তুর কারণে, কঠিন প্রস্তুতির কারণে, এটি সোনার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
ভারী জল কি জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে
ভারী জলের প্রধান ব্যবহার পারমাণবিক চুল্লিতে "মডারেটর" হিসাবে, নিউট্রনের গতি হ্রাস করা, পারমাণবিক বিভাজন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা এবং কুল্যান্ট হিসাবেও। ভারী জল এবং ডিউটেরিয়াম রাসায়নিক এবং শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তনের গবেষণায় মূল্যবান ট্রেসার, উদাহরণস্বরূপ, পাতলা ভারী জল দিয়ে সেচ করা গাছগুলি এই গাছগুলিতে প্রতি ঘন্টায় দশ থেকে দশ মিটার বেগে জলের গতি পরিমাপ করতে পারে। যারা প্রচুর পরিমাণে পাতলা ভারী জল পান করেছেন তাদের প্রস্রাবে ডিউটেরিয়ামের পরিমাণ দেখায় যে জলের অণুগুলি গড়ে 14 দিন ধরে শরীরে থাকে। সাধারণ হাইড্রোজেনের পরিবর্তে ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করে গাছপালা এবং প্রাণীদের হজম এবং বিপাক প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করা যায়। ঘন বা বিশুদ্ধ ভারী জল উদ্ভিদ এবং প্রাণীর জীবনকে টিকিয়ে রাখতে পারে না এবং সাধারণ উদ্ভিদ ও প্রাণীদের জন্য ভারী জলের প্রাণঘাতী ঘনত্ব 60%।
ভারী জলের বিশেষ মান পারমাণবিক শক্তি প্রযুক্তির প্রয়োগে প্রতিফলিত হয়। একটি শক্তিশালী পারমাণবিক অস্ত্র তৈরি করতে পারমাণবিক বিভাজন বিক্রিয়ায় মডারেটর হিসেবে ভারী পানির প্রয়োজন হয়।
এনএমআর বিশ্লেষণ ব্যবহার করার সময়, যদি দ্রাবকটি জল হয় এবং অধ্যয়নের বস্তুটি হাইড্রোজেন হয়, তবে ভারী জল দ্রাবক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। নিউট্রন মডারেটর: কিছু পারমাণবিক চুল্লি নিউট্রনকে ধীর করার জন্য ভারী জল ব্যবহার করে এবং তাদের ইউরেনিয়ামের সাথে প্রতিক্রিয়া করার সুযোগ দেয়। হালকা জলকে মডারেটর হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে যেহেতু হালকা জল নিউট্রন শোষণ করে, তাই একটি হালকা জলের চুল্লিকে অবশ্যই সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম ব্যবহার করতে হবে, সাধারণ ইউরেনিয়াম নয়, বা এটি গুরুতর ভরে পৌঁছাবে না। ভারি জলের চুল্লিগুলি শুধুমাত্র সাধারণ ইউরেনিয়াম ব্যবহার করে না, বরং ইউরেনিয়াম-২৩৮কে বোমা তৈরির প্লুটোনিয়ামে রূপান্তরিত করে। ভারত, পাকিস্তান, ইসরায়েল এবং উত্তর কোরিয়া সবাই এভাবে পারমাণবিক জ্বালানি তৈরি করে। পারমাণবিক অস্ত্রের বিস্তার ঠেকাতে অনেক দেশে ভারী পানির উৎপাদন ও বিক্রি সীমিত করা হয়েছে।
অত্যাধুনিক প্রযুক্তিতে ভারী জলের গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার রয়েছে। ভারী জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস ভারী হাইড্রোজেন তৈরি করতে পারে, যা হাইড্রোজেন বোমার কাঁচামাল। আরও গুরুত্বপূর্ণ, পারমাণবিক ফিউশন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে ভারী হাইড্রোজেন বিপুল পরিমাণে শক্তি নির্গত করতে পারে এবং পরিবেশকে দূষিত করবে না। কিছু লোক গণনা করে যে সামুদ্রিক জলের ভারী হাইড্রোজেনকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার জন্য তাপনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা হলে, মোট শক্তি সমগ্র মহাসাগর তেলে পরিণত হওয়ার সমতুল্য।
ভারী জল পান করা যেতে পারে
যদিও ভারি জল অত্যাধুনিক প্রযুক্তির-মূল্যবান সম্পদ, তা মানুষের জন্য ক্ষতিকর৷ মানুষ ভারী জল, অণুজীব, বিশুদ্ধ ভারী জলের মাছ বা আরও ভারী জল (80% এর বেশি) ধারণকারী জল পান করতে পারে না, যতক্ষণ না কয়েক ঘন্টা মারা যাবে। অন্যদিকে, তুষার মতো খুব কম ভারী জল ধারণকারী হালকা জল জৈবিক বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করতে পারে।
এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে ভারী জল বিষাক্ত নয়, তবে মানবদেহে কিছু বিপাকের জন্য হালকা জলের প্রয়োজন হয়, তাই আপনি যদি কেবল ভারী জল পান করেন তবে আপনি অসুস্থ হয়ে পড়বেন। যেহেতু ভারী জলে D-এ H-এর চেয়ে এক বেশি নিউট্রন থাকে, D H-এর থেকে দ্বিগুণ বেশি ভারী, ফলে এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে কিছু পরিবর্তন হয় এবং এর ভৌত বৈশিষ্ট্যে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয়। D-এর বিভিন্ন বন্ধন H-এর তুলনায় শক্তিশালী, এবং ভারী D-এর স্থানান্তর হার H-এর তুলনায় অনেক ধীর হবে, যার ফলে D-এর রাসায়নিক বিক্রিয়া হ্রাস পাবে এবং জীবের স্বাভাবিক বিপাক প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ ঘটবে।
ভারী জল নিষ্কাশন পদ্ধতি
পৃথিবীতে প্রায় 3,200 টির মধ্যে একটি আধা-ভারী জল (HDO)। ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং ডিস্টিলেশন বা রাসায়নিকভাবে সাধারণ জল থেকে আধা-ভারী জল তোলা যায়। রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে কারণ ভারী হাইড্রোজেন এবং সাধারণ হাইড্রোজেন পরমাণু সামান্য ভিন্ন ভরের কারণে বিভিন্ন হারে বিক্রিয়া করে। যখন জলে আধা-ভারী জলের ঘনত্ব একটি নির্দিষ্ট স্তরে পৌঁছায়, জলের অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন পরমাণুর বিনিময়ের কারণে ভারী জল ধীরে ধীরে প্রদর্শিত হবে৷ ইলেক্ট্রোলাইসিস, পাতন এবং রাসায়নিক পদ্ধতিগুলিও আধা-ভারী জল থেকে বিশুদ্ধ ভারী জলকে পুনরায় উত্তোলন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং পাতনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি খুব বড় হতে পারে, তাই সাধারণত এই ধাপের জন্য শুধুমাত্র রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।