氘在自然水中分布
2015-08-01 14:56阅读:
地球上生物机体内的氘含量一般是由海水中的氘含量以及以水和雪的形式出现的蒸发降水量决定的。在地球上100
个不同的点测量降水中氘的含量范围,可以说当越接近极地地区,当向内陆转移以及与距水平面的高度成比例时,降水中的氘含量一般就越少。

上图中,在地球上不同点测到的降水中的氘含量均不相同,这可以用H2O,HDO
和D2O分子的特性的不同来解释。在赤道区域,从海洋中蒸发产生的水蒸气中的氘浓度与海洋中的氘浓度接近(154-155ppm),但是随着云系的移动,云系中的水含量就通过雪和降雨而减少,由于HDO
和D2O
分子从云中降落的几率比出现的几率频繁得多,云系中的氘含量从而也就随之减少。当接近极地以及当云遇到高山(在山顶的重水的含量比山脚的重水含量低)时,云就会逐渐失掉其中的重水含量。同样的,大陆中心的降水中的重水含量也比在接近海洋的地区低。
在我们的气候带,地表水中的氘含量约为
150ppm(带有极小的波动),即:与赤道区域的155ppm 的氘浓度或加拿大北部的135-140ppm
的氘浓度相比,在我们的气候带中,在一百万氢原子中,可以发现150 个氘原子。Florida's
Backyard可以说,通常在每6600 个氢原子中仅仅只有1
个氘原子。因此氘原子的重要性一般也会由于与氢原子相比的氘原子出现频率过低而变得微不足道,氘原子的确也没有什么重要性。这个信念成了过去60
年(
即自从发现氘开始)的特征。考虑到地表水(海洋、海域、河流)中的氘浓度是
150-155ppm,在不仅仅是由水构成的生物机体中,氘的浓度范围介于110 和120ppm
之间。如果我们将该值与人体血液中的其他关键元素如钙或镁相比,则该值的数量就相当大、相当重要了。在人体中的出现的氘的数量几乎是钙的数量的5
倍,且氘浓度大于镁的浓度10 倍之多!在过去的数十年中,如此重要的一个元素竟然被科学界忽略了。