Définition
L'eau lourde est une forme d'eau dont les atomes d'hydrogène classiques sont remplacés par du deutérium, un isotope deux fois plus pesant. Imaginez une bouteille d'eau qui ressemblerait exactement à l'eau du robinet, mais qui pèserait environ 10 % de plus tout en gelant à une température légèrement plus élevée (3,8 °C).
L'essentiel
- Sa formule chimique est D2O.
- Elle est environ 10 % plus dense que l'eau normale (H2O).
- Elle n'est pas radioactive en elle-même (le deutérium est stable).
Formule et propriétés
Le terme est une traduction littérale de l'anglais heavy water. Il est qualifié de "lourd" car la présence d'un neutron supplémentaire dans le noyau de chaque atome d'hydrogène (devenant ainsi du deutérium) augmente significativement la masse moléculaire du composé par rapport à l'eau ordinaire.
Comment l'utiliser
- Utilisation comme modérateur dans les réacteurs nucléaires de type CANDU (technologie canadienne).
- Emploi en laboratoire pour marquer des molécules organiques afin de suivre leur parcours lors d'une réaction chimique.
- Utilisation en spectroscopie RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) pour analyser la structure de nouveaux médicaments.
Utilisations
On l'utilise principalement dans l'industrie nucléaire pour ralentir les neutrons sans les absorber, ce qui permet d'utiliser de l'uranium naturel non enrichi. Elle sert également en biologie et en chimie analytique comme traceur non radioactif.
Dangers et précautions
Bien que non toxique à très faible dose, il ne faut pas en consommer de grandes quantités car elle perturbe les réactions enzymatiques naturelles du corps humain. En laboratoire, il faut veiller à garder les flacons hermétiquement fermés, car elle absorbe l'humidité de l'air, ce qui la "pollue" avec de l'eau normale.
Substances liées
À ne pas confondre
Stockage et élimination
Pour bien comprendre le concept, retenez que l'eau lourde agit comme un 'frein' pour les particules dans un réacteur nucléaire, un peu comme si les neutrons devaient traverser une piscine de mélasse plutôt qu'une piscine d'eau claire.
Questions fréquentes
L'eau lourde est-elle radioactive ?
Non, l'eau lourde pure est composée de deutérium, qui est un isotope stable de l'hydrogène. Elle ne présente aucun danger de rayonnement.
Peut-on la boire ?
En infime quantité, elle est inoffensive. Cependant, remplacer une grande partie de l'eau du corps par de l'eau lourde arrêterait la division cellulaire et serait mortel.
Pourquoi est-elle si chère ?
Parce qu'elle n'est présente qu'en quantité infime dans la nature (environ 1 molécule sur 6000) et son extraction nécessite des processus industriels complexes et énergivores.