Eau lourde

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Représentation d'une molécule d'eau standard (la boule rouge est l'atome d'hydrogène et les boules blanches les atomes d'oxygène)

L'eau lourde ou oxyde de deutérium (H²O² ) est une forme d'eau qui contient plus de deutérium (appelé H2 ou D) que de protium (appelé H1) qui est le constituant majeur de l'hydrogène de l'eau standard.

Explication[modifier | modifier le wikicode]

Structure en 2D d'une molécule d'eau lourde

Le deutérium est un isotope de l'hydrogène, le noyau d'un atome de deutérium contient un proton et un neutron alors que le noyau de l'atome de protium contient un seul proton. Le neutron en plus fait que l'atome de deutérium est presque deux fois plus lourd que l'atome de protium.

Une molécule d'eau lourde contient deux atomes de deutérium à la place des deux atomes de protium que l'on trouve dans l'eau « standard ». Le poids d'une molécule d'eau lourde n'est pas très différent de celui d'une molécule d'eau normale, car 90% du poids de la molécule d'eau est causée par l'atome d'oxygène plutôt que par les deux atomes d'hydrogène.

L'eau lourde n'est pas radioactive, sous forme pure, l'eau lourde est 11% plus dense que l'eau normale, mais les deux types d'eau se ressemblant tant chimiquement que physiquement. Le corps humain contient à peu près cinq grammes d'eau lourde ce qui est totalement inoffensif, mais en plus grande quantité, elle peut causer le dysfonctionnement et la mort des cellules.

L'eau lourde a été produite pour la première fois en 1932, quelque mois après la découverte du deutérium, et avec la découverte de la fission nucléaire en 1938, l'eau lourde est devenue un des composants principaux des réacteurs produisant de l’électricité et ceux fabriquant des composants pour des armes nucléaires. Ces réacteurs à eau lourde ont l'avantage d'utiliser de l'uranium sans utiliser à côté de graphite. Les réacteurs modernes utilisent de l'uranium enrichi avec de l'eau standard.

Autres formes de l'eau lourde[modifier | modifier le wikicode]

Eau semi-lourde[modifier | modifier le wikicode]

L'eau semi-lourde ou HDO est présente dans l'hydrogène à chaque fois qu'il y a un mélange de protium et de deutérium. Cela s'explique par le fait que les atomes d'hydrogène passent facilement d'une molécule d'eau à une autre. De l'eau avec de l'hydrogène contenant moitié-moitié de protium et de deutérium contient en réalité, 50% de HD et 25% de deutérium et 25% de protium. Dans de l'eau normale il y a environ 1 molécule de HDO pour plus de 3 000 molécules d'eau normale. Et il y a environ 1 molécule d'eau lourde pour plus de 40 millions molécules d'eau.

Eau tritiée[modifier | modifier le wikicode]

L'eau tritiée contient du tritium ou 3H à la place du protium et du deutérium.

Propriétés de l'eau lourde[modifier | modifier le wikicode]

De l'eau lourde dans un flacon

L'eau lourde (1,1 grammes par millilitre) est plus dense que l'eau semi-lourde (1,05 grammes par millilitre) et que l'eau standard (0,9 grammes par millilitre). Une façon simple de le remarquer est de congeler de l'eau lourde et de plonger le glaçon dans de l'eau normale, il coule. Un glaçon d'eau lourde redeviendra liquide aux alentours de 3 °C et un glaçon d'eau semi-lourde fondra à environ 2 °C.

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

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