水分子のHがDになった重水だけを集めた水はどうやって作っているのかとても不思議です。
同位体が変わっても性質にはほとんど差がないよいうに思うのです。
おなじ同位体を集めるのにどうしているのかを知りたいです。
誰か 教えてください。

A 回答 (2件)

いわゆる同位体分離というのは,僅かな物性の差を利用して行なわれます。



例えば,軽水(H2O)と重水(D2O)は沸点が若干異なりますので,この差を利用すれば蒸留で同位体分離が可能です。他にもNo.1さんが回答されている回収電解法,また交換反応方法という方法があり,通常はこれらを組み合わせて濃縮していると思います。

ちなみに,ウランの235と238との分離は,フッ化してガス遠心分離という方法を取るのが一般的だと思います。
    • good
    • 2

こんにちは。



化学反応を起こす速度にちょっとだけ違いがあります。

で、実際使われているのは、水を電気分解する方法のようですね。

↓の実機例でも電解による濃縮装置が使われています。

水を電気分解すると、普通の水は早く分解され、残液中に重水が濃縮します。

参考URL:http://www.atom.pref.fukui.jp/announce/h9/m11/19 …
    • good
    • 1

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q重水を用いたCannizzaro反応?

この前、ベンズアルデヒドを用いたCannizzaro反応の実験を行いました。
レポートの課題として、重水を用いてCannizzaro反応を行った場合の生成物を示せ。というものが出ました。
しかし、どこで重水を使うのかが分かりません。重水がCannizzaro反応を起こすはずがないですよね?それとも最初の塩基が重水ということでしょうか?または安息香酸のイオンを安息香酸に戻す際に用いる酸をD3O+にするということなのでしょうか?
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

PhCHO + NaOH + D2O → PhCOONa + PhCH2OD
生成するPhCH2ODのCH2にDが含まれないことから、溶媒から来た物ではなく、ヒドリドシフトであるとの反応機構の証明。

Q重水と水の同位体交換の速度について教えて下さい。

重水(D2O)は、水(H2O)との間で同位体交換が生じやすいという話を聞いたのですが、これは、どれくらいの速度で生じるものなのですか?
また、トリチウム水(T2O)や酸素の同位体(18O)を含む水(H2 18O)などでは、どれくらいの速度で生じるものなのですか?
どうやって求めるとか、この本に書いてあるよとかっていうのもあれば、一緒に教えて頂けるとありがたいです。
(門外漢なので検討外れな探し方をしたのかもしれませんが、自分で色々書籍を探ってみても、どこにも載ってなかったので、困ってます。)

あと、酸素の同位体(18O)を含む水(H2 18O)は、何て呼べばいいのですか?
重水とかトリチウム水とかって呼び方みたいなのがあれば教えて下さい。

Aベストアンサー

pHが異なると交換速度も異なっていた気がします。
かなり前に講義で少しだけ話が出ただけなので全く自信はありませんが…。
物理化学の教科書などには載っていませんかね?(話が出た講義が確か物理化学だったので。)
重水素(Deuterium)とかトリチウムとかいう呼び方があるほうが例外なのでH2 18Oはそのまま書くしかなかった気がします。(自分が知らないだけ?)

Q重水保存

重水の保存法についてお聞きします。
重水は、冷暗所保存とパッケージには書いてるのですが、吸水性もあったり、H,D交換が起こったりして、軽水に戻っていってしまうと思うのですが、どのように保存すれば一番長持ちするのでしょうか?

Aベストアンサー

買った時栓付きの容器ではないでしょうか?その栓をしっかりしめておけば通常はそんなに簡単にHと置き換わらないと思います。
仮に300Lの冷蔵庫で278K(5℃)の水蒸気で飽和だったとして、飽和水蒸気圧は863.2Paですから、水蒸気全部で約0.11 molです。これに対して重水100 gなら5 molで、交換も拡散が必要になりますから速やかにはいかないと思います。
本当に長期間保存するなら、オスジョイント、コックと封じ切りをつけた容器を作り、この中に入れ、真空ラインにつないで、冷却・凍結、コック開けて排気、コック閉じて融解(融解で容器を割らないようにドライヤーで外側を早く融かします)を繰り返して完全に脱気し、最後に凍らせた状態で排気しつつ封じ切れば可能です。あとはすばやく融解させます。
取り出すときはやすりで傷をつけて、ガラスの熔解した玉で割ります。
それほどの手間をかけるなら、通常は速やかに使って新しいのを買った方が良いかも知れませんね。

Q放射性同位体による妊娠前の体への影響

学生時代に放射性同位体(炭素14やトリチウム)を使う実験をしていました。
多少飛び散ったりしていて卵子に影響があったのではないかと、5年以上たつのですが、近々結婚する事もあり急に心配になってきました。
妊娠前の女子への放射線による影響について、ご存知の方がいらしたら教えてください。不安が大きくて困っています。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

おっしゃるように、「不妊以外の生まれてくる子供への影響」も考えなければなりませんね。放射線の生物個体への影響は大きく2つに分けられます。1)確定的影響 と 2)確率的影響 です。

1)確定的影響は、ある一定の量(強さ)の放射線を浴びると、その被ばくした組織や臓器に現れる影響で、脱毛、白内障、白血球減少、・・・その他多数 が挙げられます。
被ばく臓器が生殖腺(卵巣)の場合、一過性不妊や永久不妊となりますが、これも確定的影響です。また、妊娠している場合、腹部(子宮内の胎児)に被ばくした場合も、母体と同様に胎児も確定的影響が現れます。RI実験をされていた当時に妊娠していたか否かなので、質問者様の場合、生まれてくる子供への”確定的”影響はありません。

2)確率的影響には、発ガンと遺伝的影響があります。質問者様が気にされているのは、この”遺伝的影響”でしょう。
意外なことかもしれませんが、「原爆被ばく者の疫学調査(追跡調査)などのヒトに関するデータからは、遺伝的影響の有意な増加は認められていない」そうです。しかしながら、動物実験などから放射線被ばくにより遺伝的影響が生じることが確かめられているので、放射線防護の対象とされています。
遺伝的影響は確率的影響に分類されることからも解かるように、確率の話です。「どれだけ被ばくすれば発生する、これぐらいの被ばくなら安心」とは一概に言えません。(たばこの煙のようなもの?どれだけ吸っても元気なおじいさんっていますよね?)

>実験内容もうろ覚えで、元の試料の濃度5mCi/ml(そこから薄めてましたが)との記載しか手がかりがなく
>5mCi/mlではなく55mCi/mmolでした…

もう少し具体的なことが分かれば、被ばく量を概算して「絶対大丈夫です」と言ってあげれるのですが・・・

とりあえず、難しいことを長々と書きましたが、学生実習レベルであれば心配しなくて大丈夫ですよ。私は大学で放射線関係の研究をしています(一般的な学生実習で取扱う放射線の何百倍?何千倍?もの線量を1日で扱うこともあります)が、今のところ健康そのものです。放射線関係の仕事をされる人の子供に奇形・障害が多いなんて聞きませんし。

質問なんですが、ポケット線量計とかガラスバッジなどの個人被ばく用の測定器をつけていませんでしたか?女子ならば腹部に(男子なら胸部に)装着することが義務付けられていますが・・・。それで異常がなければ問題ないし、何か異常があれば、連絡があるなり健康診断を受けさせられていると思います。

おっしゃるように、「不妊以外の生まれてくる子供への影響」も考えなければなりませんね。放射線の生物個体への影響は大きく2つに分けられます。1)確定的影響 と 2)確率的影響 です。

1)確定的影響は、ある一定の量(強さ)の放射線を浴びると、その被ばくした組織や臓器に現れる影響で、脱毛、白内障、白血球減少、・・・その他多数 が挙げられます。
被ばく臓器が生殖腺(卵巣)の場合、一過性不妊や永久不妊となりますが、これも確定的影響です。また、妊娠している場合、腹部(子宮内の胎児)...続きを読む

Q重水のイオン積

重水のイオン積を求める方法を教えてください。
参考書やURL等なんでもいいです。
お願いします。

Aベストアンサー

下の追記です。

http://read.jst.go.jp/ddbs/plsql/fs0_kdi_detail_j
ではリンク切れするようなので、

http://read.jst.go.jp/ddbs/plsql/fs0_title_list_j?START_CNT=35&DDB1=KKN&DDB2=KNKYSH&DDB3=KNKYKDI&DDB4=KNKYSGN&KEY=%E9%87%8D%E6%B0%B4&KOU=RECORD&KEY=%E9%87%8D%E6%B0%B4%E7%B4%A0&KOU=RECORD&OP=NOT&KEN=20&ALL_CNT=38&SUBMIT=SENTOU&KKN_SUU=0&KNKYSH_SUU=34&KDI_SUU=4&SGN_SUU=0&OP=DUMMY
の検索結果の一番上を参照して下さい(重水溶液における水素同位体効果,赤外分光法による有機極性分子の水和に関する研究)。

Q同位体 質量分解能について質問です。

下の画像の問題の解答でわからないところがあるので質問させていただきます。
問題↓
http://www.fastpic.jp/images.php?file=8875134473.jpg

解答が以下の通りになっていましたが、1点疑問があります。
80Kr++の質量を2で割るのはどうしてですか?
http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=7144429162.jpg

教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

質量分析器(おもにMSと略されるもの)の原理はわかりますか?
質量分析器はイオン化した原子または分子を電磁場で分離することにより、質量を区別します。
このことから、質量分析器で測定できる量というのは、実際には質量/電荷(よくm/zの記号であらわされる。)なのです。
80Kr++を2で割るのは、電荷が二倍になると電磁場による分離能力が二倍強く働くため、実際の質量の2分の1の値のところにスペクトルが検出されるためです。
(詳しい原理・理論については教科書や文献をあたってください。)

以上、参考まで。

Q減速材-軽水・重水について

減速材-軽水・重水について

日本では減速材として軽水を用いていますが、軽水の水素原子は中性子と衝突するだけでなく、中性子を吸収することもあるそうです。
そこで疑問に感じたのですが、中性子を吸収した水素原子は重水素になるのでしょうか?
また同様に重水素がトリチウムになるのでしょうか?
仮に重水素やトリチウムが原子炉内で生成されているなら、冷却水中の重水素・トリチウム濃度が上がり、軽水炉は徐々に重水炉になっていくのではないでしょうか?
お詳しい方がいらっしゃいましたらぜひ教えてください!

Aベストアンサー

中性子を捕獲した水素原子は2重水素、2重水素はトリチウムに変わります。
何かいい解説がないか探したのですが、サイトが見つかりませんでした。
高速中性子のうちは、水素の原子核と衝突して減速されるだけです。しかし、エネルギーを失うと、捕獲される確率が上がります。中性子と、水素の原子核である陽子は共鳴状態になるため、このような捕獲が起きやすいのですが、2重水素の原子核との間にはそのような共鳴がないので、起きにくいのです。
定量的なデータは持ってませんが、減速剤に使われる水の総量に比べ、捕獲される中性子の数は
わずかでしょうから、軽水炉を運転している間に軽水からできる重水はごくわずかでしょう。そんな簡単に貴重な重水素が大量に作れたら好都合ですが。

Q水分子は水素結合をしますが水素供与体ですか?受容体ですか?

水素結合のことで質問があります。
いろいろ調べていると-OHや-NHは水素供与体とあります。だから水も水素供与体となっています。しかし、酸素も窒素も、孤立電子対があるので水素受容体にもなりえると思うのですが、水が水素供与体とだけ言われている理由を教えて下さい。 水はなんらかの理由で水素受容体にならないのですか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>水はなんらかの理由で水素受容体にならない
間違い!
水の水素結合とは水の水素原子と水の非共有電子対(lone pair)間の配位結合です。
ですから水は「非常に良い」水素供与体であり、同時に「非常に良い」水素受容体でもあります。
このため水の結晶=氷はダイアモンド型構造をとり、その結果結晶の方が4℃の水より密度が低いという特殊な性質を示します。
アンモニア(ないしアミン)は水素受容能はかなり高いですが水素供与能は水に比して低く、フッ化水素はどちらの性質も高いので水素結合をつくりますが、そのせいもあり猛毒です。
なおポリペプチド鎖のアミド水素は高い水素供与能がありますが、それは、
-NH-C(=O)- ⇔ -N^+H=C(-O^-)-
という寄与があるからですので、注意して下さい。

Q重水に塩化水素を溶かし、蒸発させて得た塩化水素の平均分子量

^35Cl : ^37Cl = 3 : 1 のCl2と、^1Hのみを含む水素と、を反応させて出来たHCl(以下ではAと表記) 0.400mol を^2H (以下ではDと表記)のみを含む重水2molに溶かし、これを十分な時間放置した後、蒸発させて得られた塩化水素Bの平均分子量を求めよ。

という問で、重水中ではD^+ 2molとDO^- 2molに電離してるから、^35Cl、^37Cl、^1H、^2H (それぞれ、0.3、0.1、0.4、2.0mol)を組み合せて、分子量が36、37、38、39のHClが3 : 15 : 1 : 5作られる、と考えたのですが、
解答では^2Hが4.0molで組み合わせています。
なぜ4.0molなのですか?
Cl^-がDH^-からD^+を奪うのですか?だとしたらその仕組みを教えて欲しいです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

「十分な時間放置」してるから, もともと重水 D2O だけだったとしてもそのうち DHO とか H2O とかができるよね.

で, あたりまえだけど DHO の電離平衡は
H^+ + OD^- ⇔ DHO ⇔ D^+ + OH^-
だよね.

Q放射線同位体

14Cについて、14Cはβ線を出して、14Nに変化するため時間とともに、存在比が減少する。
しかし、大気中では宇宙線の影響で生体中の14Cの存在比が一定に保たれている。
生物が死滅して外界からの14Cの供給が断たれるとその量が減少するので~

これについてなんですが、宇宙線は生物が死んだら
14Cを吸収しなくなるとう理解でいいのでしょうか?

Aベストアンサー

ん???

なんかちがう・・・
(主語は「宇宙線」?)

炭素14は、生物が生きていくうえで必要な有機物に、常にある一定の割合で存在しているよね?
でも、死んでしまったら、それを摂取しなくなる(死体や枯れ木が物を食ったり飲んだりはしないので)ので、体の構成成分として炭素14が蓄積されない。
で、炭素14の半減期から、おおよその古さがわかる。

宇宙線の関係のくだりは、生物が直接宇宙線を吸収するのじゃなくて、外界に存在する有機物(体の構成分子として摂取すされるもの)に普遍的に炭素14が一定割合で存在することの理由付けでは?
そっちの理屈については、詳しくないんだけど。

少なくとも、死体だけが宇宙線を吸収しないという話は、聞いたことがないなぁ。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング