أعلن علماء من الصين عن تطوير طريقة أكثر اقتصادا وصديقة للبيئة لإنتاج مياه الشرب ذات نسبة منخفضة من الديوتيريوم، وهي مياه قد تكون أكثر صحة، وفقا لتقارير علمية مختلفة.
أعلن علماء من الصين عن تطوير طريقة أكثر اقتصادا وصديقة للبيئة لإنتاج مياه الشرب ذات نسبة منخفضة من الديوتيريوم، وهي مياه قد تكون أكثر صحة وفقا لتقارير علمية مختلفة.
تم نشر المقال الذي يصف الطريقة في المجلة العلمية أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية.
ويشير الباحثان الصينيان إلى أن الماء الطبيعي، المعروف بصيغته الكيميائية H2O، هو في الواقع خليط من H2O وكميات ضئيلة من D2O - حوالي 150 جزءًا في المليون، أو عدة قطرات في لتر من H2O. يحتوي الماء المخفض بالديوتيريوم عادةً على 125 جزءًا في المليون. الرمز D يعني الديوتيريوم (الديوتيريوم، دخول ويكيبيديا)، وهو نظير أو أي شكل آخر من أشكال ذرة الهيدروجين يشار إليه غالبًا باسم "الهيدروجين الثقيل". ويستشهد الباحثون بأدلة متزايدة على أن الماء الذي يحتوي على مستويات عالية من الديوتيريوم قد يكون له آثار صحية سلبية على النباتات والحيوانات، في حين أن الماء المخفض بالديوتيريوم قد يكون مفيدًا في علاج العديد من الأمراض. تميل الطرق الحالية لاختزال الديوتيريوم من الماء إلى أن تكون باهظة الثمن أو غير فعالة أو ضارة بالبيئة.
يصف الباحثون الصينيون طريقة جديدة يمكن أن تساعد في التغلب على أوجه القصور هذه والتي يمكن أن تشكل الأساس لطريقة الإنتاج الصناعي الأولى للمياه المختزلة بالديوتيريوم. تتضمن الطريقة محفزًا من البلاتين يزيل ذرات الديوتيريوم من الماء بسرعة وفعالية من خلال مزيج من درجات الحرارة الباردة والساخنة. وفي التجارب التي أجريت في المختبر، نجحت الطريقة الجديدة في خفض كمية الديوتيريوم في الماء من مستوى 145 جزءا في المليون إلى مستوى 125 جزءا في المليون. وأوضح الباحثون أن المياه الناتجة صالحة للاستخدام كمياه للشرب، وسيكون من الممكن إنتاجها بكميات كبيرة وبشكل اقتصادي.
تعليقات 30
تام ،
لا أعرف ما الذي يفعله الصينيون ولكن الاندماج البارد (ما يحاول عمر فعله) هو محض هراء. الاندماج البارد يتحدى قوانين الفيزياء النووية كما هي معروفة لنا. فليشمان وبونس، اللذان خرجا بإعلان الاندماج البارد، في الواقع، خالفا المبدأ الأساسي الذي يجب على كل عالم اتباعه، وفقا لعالم الفيزياء الشهير ريتشارد فاينمان، "أهم شيء بالنسبة للعالم هو تجنب خداع نفسك، لأن أنت الشخص الأسهل خداعًا" (أعتذر مقدمًا عن الاقتباس غير الدقيق).
انتهى سؤالك
العملية الصينية الموضحة عبارة عن محفز بلاتيني "يزيل" الديوتيريوم بسرعة، البلاتين هو بالفعل محفز شائع، ولكن أين "تزيل" ذرات الديوتيريوم؟ إذا تم تكوين غاز D2 ثم خروج الفقاعات، فربما تكون هذه في الواقع طريقة رخيصة لإنتاج D2...
أو ربما يتم إنشاء الطاقة بالفعل، كما يحاولون القيام بذلك في المختبرات القريبة من عمر http://www.energianews.com/article.php?id=2938
لكنهم يستخدمون البلاديوم.
ودي:
أنت على حق في ردك، وقد كتبت الرد رقم 23 تحديداً لدعم هذا الادعاء.
كما ذكرنا سابقًا، تظهر الدراسات أنه من أجل إطالة العمر المتوقع - قد يكون من المرغوب فيه بالفعل زيادة محتوى الديوتيريوم في الماء (!).
ومع ذلك - كونك على حق لا يعني أن الآخرين على خطأ.
ويبدو لي أن الجميع هنا تحدثوا عن جانب مختلف من المشكلة، وكانوا على حق في الجانب الذي تحدث عنه.
في تقديري، تعلمنا جميعًا شيئًا ما (على الرغم من أنه فيما يتعلق بكلمات أحد طلاب التخنيون - لا أستطيع إلا أن أقول إنني علمت أنه يفهم ما كان يتحدث عنه، لكنني أفتقر إلى الخلفية اللازمة للوصول إلى جوهر الأمور).
إذاً في 4 مليارات سنة من الكيمياء، تم خلق كل بيولوجيا الأرض بنسب الماء الثقيل الموجودة طبيعياً في الماء دون أن تسبب أي ضرر، وخاصة أن هذه هي النتيجة التي تم الحصول عليها.
لذلك أنا شخصياً مستعد للاستمرار في شرب الماء بنفس نسب الماء الثقيل دون تغيير النسبة.
محامي الشيطان
باعتبارك مدافعًا عن الشيطان، فإنك تتخذ نهجًا متحفظًا للغاية. أنا أحترم العلم والعلماء، ولكن عليك أيضًا أن تعرف كيف تقرأ بين السطور. العلم الذي قام به الباحثون الصينيون في هذه الدراسة هو إيجاد طريقة لتقليل كمية الديوتيريوم في الماء، وهذه نتيجة مثيرة للاهتمام لكنهم يريدون إظهار أهميتها. فالبحث العلمي يكون أكثر أهمية إذا كان يساهم في الصحة على سبيل المثال، وإلا فإنه ببساطة ذو أهمية نظرية. حسنًا، يجد الصينيون لدينا بعض الدراسات الطبية التي توضح أن التركيز العالي للديوتيريوم في مياه الشرب غير صحي، ويجعلون هذه الدراسات حافزًا لأبحاثهم. ولهذا السبب فإن ازدرائي للدراسات الطبية التي لم يتم ذكرها في المقال.
فكيف أسمح لنفسي، وأنا أفتقر إلى المعرفة بعلم الأحياء، بالتقليل من شأن الدراسات العلمية حول هذا الموضوع؟ يُنصح أحيانًا بممارسة الحس السليم وعدم قبول أي دراسة على أنها توراة صينية. ماذا يقول الفطرة السليمة؟ ويمكن إضافة المطالبات من ويكيبيديا إلى هذا. أولاً، تخبرنا ويكيبيديا بالعكس، فنسبة الماء الثقيل بتركيز أعلى قليلاً من تلك الموجودة في مياه الشرب يمكن أن تساهم في الصحة، وليس لدى ويكيبيديا، على حد علمي، أي اهتمام خفي.
ثانيًا، تخبرنا ويكيبيديا أن تركيز الماء الثقيل في الجسم يجب أن يكون أعلى بكثير بعدة مراتب من حيث الحجم حتى يؤدي إلى الإضرار بوظيفة الجسم.
ماذا يقول لي الفطرة السليمة؟يمكن أن تأتي إصابة الجسم من الإشعاع المشع، كل طفل يعرف ذلك، لكن الماء الثقيل ليس مشعًا، فهو مستقر. إذا لم يكن الضرر من الإشعاع، فإن الضرر يمكن أن يكون نتيجة لتغيير خصائص الماء أو ارتباط الديوتيريوم بالمراكز البيولوجية وتلف وظيفتها.
أحب أن أسمع إذا كنت تفكر في خيارات أخرى. الآن أصبحت نسبة الماء الثقيل في ماء الصنبور صغيرة جدًا بحيث لا يوجد خوف من أن تتغير خصائص ماء الصنبور ولو قليلاً، على الرغم من اختلاف كيمياء الماء الثقيل (كما سيشهد أصدقاؤنا من التخنيون). تركيز الماء الثقيل في الماء ضئيل للغاية لدرجة أنه حتى لو ارتبط بمواقع في الجسم، فإنه لا يمكن أن يضر الوظيفة البيولوجية. إذا كانت أجسامنا حساسة للغاية لتركيز ضئيل من أي مادة في الماء، فإن المعالجة المثلية ستكون علمًا حقيقيًا. ولذلك فإن حجتي ليست ضد الأبحاث الجميلة التي أجراها الصينيون، بل حول عواقبها الصحية. ملاحظة أخرى دون قراءة الدراسات الطبية أستطيع أن أقول لك أنه لا توجد إحصائيات كافية فيها لتقديم ادعاء قاطع حول تأثير تركيز الماء الثقيل في مياه الشرب.
طالب تقني,
لاحظ أن المناقشة ليست ما إذا كان هناك فرق كيميائي بين الماء الثقيل والماء، ولكن ما إذا كان هذا الاختلاف يؤثر على الوظيفة البيولوجية لجسم الإنسان.
أولاً، أنت تشهد بأنك لست على دراية جيدة بعلم الأحياء مثلي، لذا بالنسبة لشخصين جاهلين، فإن الإشارة إلى ويكيبيديا ذات صلة بالفعل. ثانيا، أنت لا تزال في المدرسة، لذلك سأخبرك أن هناك فرقا بين العالم الحقيقي وما تدرسه، فالمعرفة المقدمة في الدورات ليست دائما ذات صلة بالأنظمة الحقيقية.
لشرح هذه النقطة سأعطيك مثالا ماديا. من المفترض أن تحدد قوة كوريوليس، وهي نفس القوة التي تؤثر على جسم متحرك في نظام دوار، اتجاه سقوط الماء في الحوض. من المفترض أن يهبط الماء في نصف الكرة الشمالي في الاتجاه المعاكس لذلك الموجود في نصف الكرة الجنوبي، لأن هذه هي الطريقة التي يتعلمون بها في دورة الميكانيكا. من الناحية العملية، قوة كوريوليس صغيرة جدًا وما يحدد اتجاه الماء في الحوض هو الهندسة المحددة للحوض. لذلك لا يكفي أن يكون هناك فرق بين شيئين كما تتعلم في المقررات الجامعية، فمن الضروري إظهار أن هذا الفرق كبير في العالم الحقيقي حيث توجد قيود.
تعد ويكيبيديا مكانًا جيدًا لسماع ملخص لموضوع ما، فمن المستحيل أو من الصعب معرفة كيف توصلوا إلى استنتاجاتهم، لكن يمكنني القيام بذلك بناءً على الفطرة السليمة. وفي سياق رأيي في الدراسة راجع إجابتي على داعية الشيطان.
تحميل
وفي رابط المصدر المرفق بهذه المقالة تجدون رابطا آخر للمقال كاملا وهو منشور مجانا.
في نفس المقالة يمكنك العثور على إشارات إلى الدراسات التي تم من خلالها الادعاءات بأنها أقل صحية.
كل الاحترام لـ "حجتك"، وعلى الرغم من أن هذه كانت أيضًا فكرتي الأولية، كما فهمت بالفعل، إلا أنني أجد استنتاجك يستخف بشكل غير مبرر بهؤلاء الباحثين وبالعلم.
حسنًا، ستقرأ المقالات (بالنسبة لي شخصيًا فهي مثيرة للاهتمام مثل تساقط الثلوج في العام الماضي) ومن ثم سيكون لديك رأي بناءً على حقيقة أنه يبدو لك هراء. حتى لو لم يكن لديك خلفية في هذا الموضوع فهو مقبول. لكن بناءً على مثل هذه الأفكار العامة، لا يبدو لي ذلك صحيحًا على الإطلاق.
مرة أخرى، لا أعرف الأرقام، لكن كمية السيانيد المطلوبة لإعاقة شخص ما عن أي نشاط هي مجرد جزء صغير جدًا من وزن جسم ذلك الشخص البائس، وإذا كان الأمر كذلك، فهو غير نشط.
طالب التخنيون
أود أن أخبرك أين تنزع رأسك، لكن هذا لا يحترم المنتدى.
إذا كانت كل إجابة يمكنك التوصل إليها هي "لن تفهم على أي حال"، أو "خذ 5000 دورة في كليتي المملة"، وما إلى ذلك، فمن المحتمل ألا يكون هناك سبب يجعلك تهتم بالإجابة. لديها مساهمة صفر. أبعد من ذلك، يقاس فهم العالم بقدرته على نقل المعرفة إلى عامة الناس دون الحاجة إلى قضاء 4 سنوات. لا تتردد في قراءة أحد كتب محاضرات فاينمان إذا كنت لا تفهم ما أعنيه.
علاوة على ذلك، فإن عددًا لا بأس به من المشاركين هنا، حتى لو لم يعودوا أو لم يكونوا أبدًا طلابًا في التخنيون، لديهم ميل إلى العلوم سيكون كافيًا لفهم العديد من المبادئ والأفكار حتى بدون ذكر جميع المجالات الموجودة في الكيمياء في كل رد والادعاء بأنهما مرتبطان، وأيضا دون حل هاميلتوني لجسم الإنسان بدقة
أحد الأشياء المثيرة للاهتمام هو أن هناك دراسات تشير إلى احتمالية أن الأمر يستحق بالفعل زيادة كمية الديوتيريوم في الماء.
لا يزال من نفس إدخال ويكيبيديا:
"لقد تم اقتراح أن الجرعات المنخفضة من الماء الثقيل يمكن أن تبطئ عملية الشيخوخة من خلال مساعدة الجسم على مقاومة الأكسدة عن طريق تأثير النظائر. [11] أجرى فريق من معهد بيولوجيا الشيخوخة، الواقع في موسكو، تجربة لتحديد تأثير الماء الثقيل على طول العمر باستخدام ذباب الفاكهة، ووجدوا أنه على الرغم من أن الكميات الكبيرة منه كانت مميتة، إلا أن الكميات الأصغر منها تزيد من متوسط العمر بنسبة تصل إلى 30٪.[ 12]"
تشمل التأثيرات التي ذكرتها كيمياء الكم، والكيمياء العضوية الفيزيائية، والحركية الكيميائية، والديناميكا الحرارية، والكيمياء المجسمة. المعالجة الكمية ليست سوى جزء من التفسير.
لست بحاجة لقراءة قيمة الماء الثقيل على ويكيبيديا لأقرر ما إذا كان هناك فرق في الكيمياء بين الهيدروجين والديوتيريوم أم لا. ولهذا لدي المعرفة من دراستي، وإذا لم تكن كافية فيمكن سؤال المحاضرين في الكلية. وإذا كنت تشيرني هناك، فعليك أن تقرأ ما هو مكتوب لنفسك. جاء في الفقرات الأولى تحت عنوان "التأثيرات على النظم البيولوجية" ما يلي:
"النظائر الثقيلة للعناصر الكيميائية لها سلوكيات كيميائية مختلفة قليلاً، ولكن بالنسبة لمعظم العناصر، تكون الاختلافات في السلوك الكيميائي بين النظائر أصغر بكثير من أن يتم استخدامها، أو حتى اكتشافها. لكن بالنسبة للهيدروجين، هذا ليس صحيحا. تظهر تأثيرات النظائر الكيميائية الأكبر التي تظهر مع الديوتيريوم والتريتيوم لأن طاقات الروابط في الكيمياء يتم تحديدها في ميكانيكا الكم من خلال معادلات تظهر فيها كمية الكتلة المخفضة للنواة والإلكترونات. يتم تغيير هذه الكمية في مركبات الهيدروجين الثقيل (التي يعد أكسيد الديوتيريوم أكثرها شيوعًا ومألوفًا) أكثر من استبدال النظائر الثقيلة في العناصر الكيميائية الأخرى. يتم تضخيم هذا التأثير النظائري للهيدروجين الثقيل بشكل أكبر في الأنظمة البيولوجية، التي تكون حساسة جدًا للتغيرات الصغيرة في خصائص مذيبات الماء.
لا أعرف ما هي خلفيتك في الكيمياء، ولكن إذا كانت لديك خلفية مناسبة، فيمكنك قراءة الإدخال الخاص بتأثير النظائر الحركية (http://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic_isotope_effect) وتذكر معانيها. إذا لم تكن قد فعلت ذلك، في رأيي أنك لا تستطيع حقًا فهم الاختلافات في كيمياء الهيدروجين مقابل الديوتيريوم. يجب أن تعلم أن ويكيبيديا ليست كتابًا مدرسيًا، ولا يمكنك تعلم الكيمياء أو الفيزياء من ويكيبيديا. فهو يلخص المواد في أحسن الأحوال. لذلك لا يمكنك أن تفحص "بالعين الناقدة" ما درسه العلماء بناءً على قراءة مدخل "الماء الثقيل" على ويكيبيديا. إنها ليست خطيرة ولا معنى لها. إن القول بأن نقطة التجمد مختلفة وأن اللزوجة أعلى يمكن أن يقولها أيضًا طفل في المدرسة الابتدائية. من المستحيل حتى البدء في شرح مدى تعقيد الكيمياء في الجسم. تتم دراسة تأثير الماء المخفف بالديوتيريوم كما ترون، وقد يتم اكتشاف أنه في يوم من الأيام أكثر صحة بالفعل. هراء كامل؟ دعونا لا نتسرع في الاستنتاجات.
طالب تقني,
نرحب أيضًا بإلقاء نظرة على إشارة مايكل إلى إدخال الماء الثقيل في ويكيبيديا لتحديد ما إذا كان هناك فرق في الكيمياء بين الماء الثقيل والماء أم لا. بتعبير أدق، ما هي خصائص السائل ومدى اختلاف قيم الماء الثقيل والماء. وعلى وجه الخصوص، فيما يتعلق بالاختلافات ذات الصلة بوظيفة الجسم، يمكن لعلم الأحياء التمييز بينها. بالمناسبة، حقيقة مثيرة للاهتمام من الرابط: اتضح أن الفئران قادرة على التمييز بين الماء والماء الثقيل بناءً على حاسة الشم.
على أي حال بالنسبة للاختلافات:
تبلغ درجة حرارة تجمد الماء الثقيل حوالي 4 درجات (على حد علمي المحدود هذا لا يؤثر على العمليات البيولوجية في الجسم)، وكذلك الأمر بالنسبة لدرجة الغليان التي تختلف بدرجة واحدة. الميزات الوحيدة التي تبدو ذات صلة بالنسبة لي، نظرًا لمعرفتي المحدودة جدًا بعلم الأحياء، هي: الماء الثقيل لديه درجة حموضة تبلغ 7.41 ولزوجة أعلى بنسبة 25٪. لذا، هناك خصائص للسائل تتغير بشكل كبير تحت تأثير النظائر، وبعضها لا يتغير.
فيما يتعلق بتقريب الجزيء عن طريق حل المذبذب التوافقي الكمي أتمنى أن تفهم شرحي. هذا الإغلاق يستلزم ببساطة تغييرًا في وتيرة الإثارة ولا شيء غير ذلك. فيما يتعلق بالتأثيرات التي ذكرتها، أعتقد أن هناك حاجة إلى معالجة أكثر تعقيدًا من المذبذب التوافقي الكمي.
على أية حال، دعونا نعود إلى السؤال الذي أثار اهتمامي ونفحصه بعين ناقدة. أعتقد أنه من الممكن الادعاء على وجه اليقين (استنادًا أيضًا إلى إدخال ويكيبيديا) أن الماء الثقيل بكميات عادية ليس سامًا. الماء الثقيل ليس مشعًا، واحتمال إنتاج التريتيوم، وهو مشع وخطير، لا يكاد يذكر. ومن ناحية أخرى، فإن كمية الماء الثقيل في الماء العادي، حوالي 150 جزءًا في المليون، لا تكفي للتأثير على أي من خواص الماء. ولذلك يبدو لي أنه من الممكن الادعاء بثقة بأن المياه العادية ليست خطيرة بسبب انخفاض نسبة الماء الثقيل فيها والادعاء بأن "مياه الشرب المخفضة بالديوتريوم، وهي المياه التي قد تكون وفقا لتقارير علمية مختلفة" أكثر صحة" هو محض هراء.
ودي:
الحل صحيح، الطريقة ليست كثيرا. إنها لحقيقة أنك لا تفهم ما هي المشكلة وكنت تعتقد (أو ما زلت تعتقد) أنه لا يوجد فرق في الكيمياء بين الهيدروجين والديوتيريوم. هناك فرق بين معرفة الحل والنتيجة النهائية وفهم كيفية التوصل إليه، وما هي التقديرات التقريبية التي تم إجراؤها، وعلى أي الحالات ينطبق وكيف. لا يشير وصفي إلى التقلبات حول حالة SH فقط، على الرغم من أنه يشير إلى أي تفاعل تقارن فيه الهيدروجين والديوتريوم من الناحية الديناميكية الحرارية والحركية (تتحدث عن الديناميكا الحرارية ويبدو الأمر كما لو كنت تتجاهل الحركية تمامًا، وهو أمر لا يقل أهمية، و وربما أكثر من ذلك). أمثلة:
1. يبلغ الفرق في طاقة التفكك لرابطة CD مقابل رابطة CH عند درجة حرارة الغرفة حوالي 5 كيلو جول/مول - وهو فرق كبير على الإطلاق. ونتيجة لذلك هناك تأثير على معدلات التفاعل مع الهيدروجين مقابل الديوتيريوم. إذا تم كسر رابطة الذرة التي تم تحويلها نظيريًا أو تشكلت في الخطوة التي تحدد سرعة التفاعل، فإن التأثير يسمى تأثير النظائر الأولي. إذا كان كسر أو تكوين رابطة في الذرة المنقولة لا علاقة له بإحداثيات التفاعل، فإن التأثير يسمى ثانوي. يمكن للمرء أن يرى هذه التأثيرات على سبيل المثال في تفاعلات ديلز ألدر، والحذف والهجمات النووية.
2. تغير الطور يحدد سرعة التفاعلات. كما ذكرنا، تتطلب التفاعلات مع الديوتيريوم طاقة تنشيط أعلى.
3. البدائل والمخمل الهيدروجيني لمخزونها. وبحسب بعض الآراء، يزعم أن آلية تبادل الهيدروجين تنطوي على نفق. في بعض الأنظمة، لن يمر الديوتيريوم بينما يمر الهيدروجين، وذلك بسبب حاجز الطاقة العالي المذكور سابقًا.
4. تأثيرات ستيريو. الهيدروجين أكبر حجمًا بقليل من الديوتيريوم. على سبيل المثال، مجموعة CD3 في الهكسان الحلقي في تكوين كرسي يتم تحويله في المواضع الأخرى إلى مجموعات ميثيل، ستفضل أن تكون في موضع محوري، بينما ستقوم مجموعة ميثيل بإجراء تقلبات بين الموضع المحوري والاستوائي دون تفضيل.
5. pKw للماء في درجة حرارة الغرفة هو 13.9965، في حين أن D2O هو 14.869.
هذه بالطبع أمثلة بسيطة ومع شرحها على طرف الشوكة، لأسباب واضحة. من المستحيل شرح المواد التي تعتمد على سلسلة من 7-8 دورات في الدرجة العلمية استجابةً للإنترنت.
فيما يتعلق بالتأثير البيولوجي للماء مقابل الماء الثقيل: أنا لست عالم أحياء، ولكن ما كتب في الرد 2 يبدو صحيحًا. إذا فهمت أن هناك اختلافًا في الكيمياء بين الهيدروجين والديوتيريوم، فسوف تفهم أيضًا لماذا يبدو ما يقال منطقيًا.
محامي الشيطان ومايكل,
اشكرك على المعلومات. مايكل أعتقد أنه بالفعل، كما هو الحال في كثير من الحالات، الجواب موجود في ويكيبيديا.
آمل أن أجد الوقت غدًا لمراجعة المقال بعناية أكبر. من قراءة أخرى للادعاء الوارد في المقالة ومدخل ويكيبيديا، يبدو لي أن الذعر الصحي هو نتيجة لتكوين التريتيوم وليس من التأثيرات الكيميائية الكمومية. للوهلة الأولى، يبدو التأثير الذي يتحدث عنه الباحثون تقريبًا مثل ادعاءات المتعاطفين، لكن يبدو لي أنني مجرد افتراء وسأحاول إجراء تقييمات أكثر دقة غدًا. شكرًا مرة أخرى للجميع على المعلومات (حتى بالنسبة للطالب التقني).
او!
لقد وجدت مصدر الارتباك في الأرقام!
وفي الرابط أعلاه يقول:
في الماء، تبلغ نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين حوالي 156 جزء في المليون،
أي أن هذا الرقم يمثل مقدار النسبة بين الهيدروجين العادي والهيدروجين الثقيل (الذي يأتي أيضًا من الماء شبه الثقيل) وليس النسبة المئوية لجزيئات الماء الثقيل
ليس لدي الكثير لأساهم به في المناقشة لكن ويكيبيديا لديها ذلك.
انظر الفصل التمهيدي هنا:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heavy_water
إيهود والطالب، أولاً سأذكر أنني لا أعرف الإجابة، وإذا سألني شخص ما إذا كان تركيز بضعة ملايين سيغير أي شيء، وأكثر من ذلك تغيير تركيز حوالي 15% من هذا التركيز الصغير سيغير أي شيء، أود أن أقول لا.
لذلك اتضح أنني كنت مخطئا بالفعل.
وإذا كان الأمر كذلك، فإن البحث عن التغير البيولوجي في التفاصيل الصغيرة والدقيقة لنظرية الكم هو هراء.
إن البحث عنه في العمليات النووية هو هراء أكبر.
تتأثر معظم العمليات البيولوجية بأنواع الروابط الكيميائية المتكونة وقوتها، لذلك على سبيل المثال (مرة أخرى، لست على دراية بهذه التفاصيل) إذا كان الماء الثقيل يخلق روابط هيدروجينية أقل، فسيواجه الجسم مشكلة صعبة، لأن البيولوجيا كلها على أساس الخصائص الخاصة لهذه السندات. أو إذا كانت طاقة الروابط المتكونة، بدلاً من أن تكون في مستوى حجم KbT التي من شأنها تمكين الديناميكيات المطلوبة لعمليات الأنظمة غير المتوازنة، ستكون أعلى أو أقل من حيث الحجم، فإن هذه الذرات سوف تتباطأ تعطيل/تسريع العمليات أو عدم القدرة على المشاركة فيها.
وهناك أيضًا ثوابت الانتشار التي ذكرها إيهود، والضغوط الأسموزي على الأغشية التي تتأثر بأنواع المواد الكيميائية المنتشرة في المنطقة.
طالب تقني,
أولاً، إن حل معادلة شرودنغر للمذبذب التوافقي هو بالطبع أمر تافه ومألوف لكل طالب فيزياء جامعي، لذا فإن القول بأنه يزيد المشكلة تعقيدًا هو قول غير دقيق.
ثانيًا، يشير وصفك إلى الإثارة حول حالة توازن الرابطة الكيميائية. كما هو الحال في معظم الحالات، من المفترض أن تكون الإثارات صغيرة قريبًا وبالتالي يمكن تقريب إمكانات المشكلة إلى الإمكانات التوافقية.
ترتبط الطاقات الكمومية للمذبذب التوافقي فقط بترددات التذبذب المتغيرة. ويعتمد التردد مثل أحد أجزاء جذر الكتلة المخفضة بحيث يؤثر تغير الكتلة المخفضة على ترددات التذبذبات، ولكن السؤال الذي يطرح نفسه هو كيفية تأثير ذلك على الخواص الديناميكية الحرارية للسائل.
وأما السؤال الذي طرحته كيف يضر الماء الثقيل بالجسم:
في رأيي هناك خياران، الأول هو أن التأثير النظائري له تأثير كبير بما فيه الكفاية على خاصية سائل الماء الثقيل في هذه الحالة بحيث يؤثر على عملية التمثيل الغذائي بين الخلية وبيئتها مرة أخرى إذا لم أكن مخطئا المياه المالحة تضعف وظيفة الخلايا بهذه الطريقة.
الاحتمال الثاني هو الاحتمال النووي أن يتحول بعض الماء الثقيل إلى التريتيوم وهو عنصر غير مستقر ويتحلل إشعاعياً وبالتالي يؤدي إلى تلف الخلايا. أعتقد أن الخيار (ب) أقل احتمالًا نظرًا لأنه سيتم إنشاء كمية قليلة جدًا من التريتيوم نتيجة للمقاطع العرضية المنخفضة للتفاعل، وبالتالي فإن الماء الثقيل يضر الجسم من خلال اختلاف كثافته.
مكتوب في ويكيبيديا أن كثافة الماء الثقيل أكبر من كثافة الماء بنسبة 10.6%.
أنت مخطئ. القول بأن كيمياءهم هي نفسها ليس صحيحا. تكون التفاعلات مع الديوتيريوم أبطأ من التفاعلات مع الهيدروجين (مثل تفاعلات الإزالة). طاقة نقطة الصفر للديوتيريوم أقل من طاقة الهيدروجين، وبالتالي فإن طاقة التنشيط في التفاعلات معه أعلى. وتسمى هذه الظاهرة التأثير الحركي النظائري. أنت بحاجة إلى حل معادلة شرودنغر الثابتة لمذبذب توافقي كمي، مع كثيرات الحدود الهرمسية، والحلول اللائقة، والمعادلات المقاربة وجميع الاحتفالات الكمومية الأخرى. الأمر ليس بهذه البساطة، هذا الموضوع معقد للغاية ويتم دراسته في إطار دورات كيمياء الكم مع سلائف ليست سهلة في حد ذاتها (الحركية الكيميائية، MishdiP...).
أما سؤالك عن كيفية تفريق الجسم بين الروابط الكيميائية بين النظائر - فلا أعلم، ولهذا لم أتطرق إليه.
طالب، التخنيون
صحّحوني إذا كنت مخطئًا ولكن الفرق في الكيمياء بين النظائر بسيط. ومن أجل التبسيط، دعونا نلقي نظرة تقريبية على معادلة شرودنغر، وهي في حالة الذرات هي أجسام متعددة، ولكن بشكل عام يمكن فصلها إلى جزء حركي وجزء محتمل. الآن فإن جهد النواة للإلكترون كهربائي، وبالتالي فهو مستقل عن الكتلة. المصطلح الحركي الأصغر (بما أننا نناقش المواقف ذات الصلة) يعتمد على الكتلة. في رأيي، يمكن معالجة التغير النظائري في الكتلة بنظرية الاضطراب من الدرجة الأولى أو نظرية النظام الصفري لتجاهلها. على أية حال، فإن التأثير النظائري يكون أصغر من التأثير الأيوني للشحنة الزائدة. الروابط الكيميائية التي يتم فيها استبدال إحدى النوى بنظائرها سيكون لها نفس مستويات الطاقة تقريبًا، بينما تختلف مستويات الطاقة وخصائصها بشكل كبير بين العناصر المختلفة.
عندما نأتي لفحص ما إذا كان تأثير معين مهم أم لا، فمن المهم تحديد حجمه وما تأثيره. والآن سأعود مرة أخرى إلى سؤالي حول كيفية معرفة الجسم للتفريق بين الروابط الكيميائية بين النظائر المختلفة أو على وجه الخصوص كيف أو ما هي الآلية الموجودة في الجسم التي تفرق بين الماء والماء الثقيل.
الطالب في التخنيون:
لقد طرح ايهود سؤالاً وأنت تهاجمه بسببه.
كل الاحترام لك!
الجميل في الأمر أنك بالإضافة إلى ذلك لا تجيب على السؤال.
لا يوجد فرق في الكيمياء بين النظائر المختلفة؟ ما هذا الهراء من الجيد أن المحاضر الكمي لا يقرأ هذا. الوصف الذي قدمته لتفسيرات طلاب المدارس الثانوية هو في الواقع أكثر تعقيدًا. حاول أن تدخل محاضرة كيمياء الكم 1/2، بسرعة شديدة ستنسى ما كتبته. على سبيل المثال: طول رابطة كربون الهيدروجين وطول رابطة كربون الديوتيريوم مختلفان - يوجد بالفعل اختلاف في الكيمياء. الديوتيريوم أثقل - وهو اختلاف آخر في الكيمياء. تختلف أطوال روابط الديوتيريوم مع الذرات، ويكون الرسم البياني للجهد اللاتوافقي أوسع من الرسم البياني للهيدروجين.
شخص آخر تماماً،
شكرا على الرد ولكن لا أعتقد أن له علاقة. عندما يتم قصف الجسم بالنيوترونات النشطة، يحدث الضرر للجسم نتيجة تحول العناصر الموجودة في الجسم إلى نظائر مشعة. كما أن طاقة النيوترونات تطرد الإلكترونات وتسبب تأين الذرات، مما قد يؤدي إلى تلف الحمض النووي في الخلية. وهذا ليس مثل إدخال النظائر إلى الجسم من خلال الجهاز الهضمي. وبعد إجابتك مازلت أفكر في حل ممكن، فمن الممكن أن يؤثر الماء الثقيل على ثابت الانتشار إلى حد ما وبالتالي يضعف عملية التمثيل الغذائي من داخل الخلية وخارجها. ليس لدي أي تعليم بيولوجي أو طبي، لذا سأكون سعيدًا إذا تمكن شخص ما من تأكيد الفرضية المذكورة أعلاه.
إلى 8 (إيهود). ليس لدي أي معرفة محددة حول هذا الموضوع ويبدو أنك على حق،
لكن خلايا الجسم هي أجهزة حساسة للغاية تتأثر بالعوامل
جمع. أحد الأمثلة على ذلك هو القنبلة النيوترونية التي تبدو غير فعالة
على الروابط الكيميائية الموجودة في الخلايا - ولكنه مميت بلا ظل
شك. ومن الممكن (رغم الاختلافات الكثيرة) أن يكون هناك تشابه في التأثير
الجسم بين النيوترونات الزائدة في الماء الثقيل والقنبلة.
التأثير الضار للديوتيريوم ليس واضحًا بالنسبة لي، وسأكون ممتنًا إذا تمكن شخص ما من توضيح هذا الأمر (زميلي؟).
على ما يبدو لا يوجد فرق في الكيمياء بين النظائر المختلفة، سأشرح: تعتمد الكيمياء على عدد الإلكترونات حيث أن الإلكترونات هي التي تنتج الروابط الكيميائية ومن ناحية أخرى فإن كل نظيرين لنفس المادة لهما نفس عدد الإلكترونات . تختلف النظائر عن بعضها البعض في عدد النيوترونات الموجودة في النواة (والتي من المعروف أنها ليس لها شحنة وبالتالي لا تغير عدد الإلكترونات). جسمنا مبني على روابط كيميائية، فكيف يميز بين النظائر المختلفة؟ ويمكن القول بأن نظيرًا معينًا يكون غير مستقر ثم يضمحل إشعاعيًا والإشعاع المنبعث أثناء الاضمحلال هو ما يسبب ضررًا للجسم، لكن على حد علمي يعتبر الديوتيريوم نظيرًا مستقرًا نسبيًا. ومن المعروف أيضًا أن التغيرات في الخواص الديناميكية الحرارية للنظائر المختلفة، على سبيل المثال، تختلف درجة حرارة غليان الماء ودرجة حرارة الماء الثقيل (المعتمد على الديوتيريوم) قليلاً، لذلك أعتقد أنهما مختلفان، ولكن على حد علمي لا توجد عمليات في الجسم والتي تعتمد على درجة غليان الماء أو تجمده.
أود أن أتلقى إجابة.
وعلى ويكيبيديا باللغة الإنجليزية فإن الرقم الفائز هو 1 من 41 مليون 🙂
אריה
أراهن على ويكيبيديا باللغة العبرية. (كإجابة على سؤال)
علاوة على ذلك، ربما لن نضطر بعد ذلك إلى السفر إلى القمر لجمع الديوتيريوم لمفاعلات الاندماج النووي...
150 جزء في المليون أو 1 في 20 مليون؟ وجاء في المقال أن نسبة الماء الثقيل إلى الماء العادي في الطبيعة هي 150 جزء في المليون. مكتوب في ويكيبيديا العبرية أن تواتر الماء الثقيل في الطبيعة هو 1 في عشرين مليون جزيء. أين الخطأ؟
عندما يتعلق الأمر بالصينيين، سنحصل على الرصاص في الماء بدلاً من الديوتيريوم
والحقيقة التي لا تقل أهمية هي أن إزالة الديوتيريوم من الماء يؤدي
من الضروري تركيزها في مكان آخر - قنبلة هيدروجينية (غير صحية حقًا)
على سبيل المثال، أو ربما مفاعل الاندماج النووي...
وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الكائن الحي الذي تم استبدال محتواه المائي بالماء الثقيل (D2O) يسبب الوفاة بسبب تغير في خصائص الروابط الكيميائية بين الهيدروجين والذرات الأخرى في الجزيئات. أدى هذا الاختلاف إلى إلغاء تنشيط مواقع النشاط في الإنزيمات، وتوقف تكرار الحمض النووي ونسخه، وبشكل أساسي كل جانب كيميائي حيوي في الخلية يتعلق بالروابط الهيدروجينية.
وفي الثدييات، أدى تغيير 25% من مياه الجسم إلى ماء ثقيل إلى التعقيم وارتفاع نسب الوفيات بسبب أعراض التسمم الإشعاعي أو العلاج الكيميائي (بسبب توقف انقسام الخلايا، وليس بسبب الإشعاع). لا أعرف التأثير بنسب أقل، لكن كمية الماء الثقيل في مياه الشرب لدينا لا تذكر (0.015% حسب المقال)
ومن ناحية أخرى، هناك ادعاء بأن السماء الغنية بـ D20 تساعد في مقاومة الجذور الحرة.