Most recent comments
Moldejazz 2018
Camilla, 11 months, 2 weeks
Romjulen 2018
Camilla, 1 year, 6 months
Liveblogg nyttårsaften 2017
Tor, 2 years, 6 months
Jogging og blogging
Are, 3 years, 6 months
Liveblogg nyttårsaften 2016
Are, 3 years, 6 months
Reading in dark times
Are, 3 years, 8 months
Moldejazz 2016
Camilla, 3 years, 11 months
Dørskilt
Karoline, 3 years, 12 months
Melody Gardot
Camilla, 12 months
Den årlige påske-kommentaren
Tor, 1 year, 3 months
50 book challenge
Camilla, 6 months, 1 week
Ten years ago
Aperture 3
Camilla
Controls
Register

Tungtvann

En ting jeg har fundert en del på er hvordan man kan skille mellom tungt og semitungt vann. Som vi vet kalles tungtvann ofte D2O, som indikerer at det består av to deuteriumatomer og et oksygenatom. Men hva med DHO, som også eksisterer i beste velgående. Hvordan ender man så opp med kun D2O?

Svaret ligger i vannets egenprotolyse, som går ut på at i rent vann vil man til enhver tid finne noe H3O+ og noe OH-. (Om noen kan forklare meg hvordan jeg skal gå frem for å skrive med subscript og superscript blir jeg en happy mann.) I praksis vil dette si at hydrogenatomene ofte byttes mellom vannmolekylene. Dermed kan vi tenke oss at vi starter med masse vann, og litt semitungt vann. I normalt vann vil D2O i praksis ikke eksistere. Når vi så anvender en eller annen mekanisme som fjerner vann vil man etterhvert redusere andelen av vanlig vann ganske mye. Semitungt vann vil "reagere" med hverandre, og bli til vanligvann og tungtvann, og det vanlige vannet vil bli fjernet, og slik vil man til slutt sitte igjen med bare ekte tungtvann. Smarat.

Grunnen til at jeg kom på å skrive om dette var at jeg tenkte på slike folk (amerkanske politikere?) som sier at vi har tilgang til ubegrensede mengder drivstoff hvis vi skulle greie å bygge en fusjonsreaktor. Det vil vi antagelig greie før eller senere, men jeg stusset litt på dette med drivstoffet.

Den enkleste og beste prosessen i en slik reaktor vil være D-T-prosessen, der deuterium og tritium fusjonerer. Tritium er en isotop av hydrogen som i praksis ikke finnes i naturen, fordi den har en halvveringstid på bare 12 år, fire måneder. Dette er forøvrig også grunnen til at du bør være forsiktig med å kjøpe hydrogenbomber fra gamle østblokkland. Når de blir gamle slutter de å funke. Uansett må tritium fremstilles fra litium for å kunne brukes i denne prosessen. Antagelig er litium den begrensende faktoren i denne prosessen, selv om det skal finnes noe slikt som 85.000.000.000.000.000.000.000.000 kilo litium i jordskorpen.

Den nestebeste prosessen i en fusjonsreaktor er D-D-prosessen, der to deuteriumatomer fusjonerer. Det er en mindre kul prosess fordi den både krever høyere energitetthet, og gir mindre energi tilbake. Her er altså deuterium den eneste ingrediensen. Verdenshavene veier 1.400.000.000.000.000.000.000 kilo. Av dette er 1/9 hydrogen, og av dette igjen er 1/6500 deuterium. Det gir oss en total mengde på 240.000.000.000.000.000 kilo. Langt mindre enn mengden litium som finnes, men mye lettere å få tak i.

Jeg tror derfor jeg bestemmer meg for at det er rimelig å si at vi har god tilgang til disse tingene. Her vil jeg gjerne ha kommentarer fra andre fysikere.

Ellers er det spennende å lure på hva man på lang sikt vil gjøre med avfallet fra fusjonsreaktorene, hvis dette blir en viktig energikilde. De produserer jo helium, og på kort sikt går det sikkert greit å slippe det ut, men når man begynner å nærme seg slutten på hydrogenet snakker vi om en betydelig andel helium i atmosfæren. Spennende spennende.

-Tor Nordam

Comments

Jørgen,  26.08.05 09:36

I to sekund trodde jeg at du skulle skrive om rapperne.

Torgar,  27.08.05 12:36

Har jo også H-H reaksjoner som også forekommer i sola, dette er selvfølgelig mer teknologisk krevende enn D-D reaksjoner.

Hvis du ikke fusjonerer He atomene får du jo ikke noe annet avfallsprodukt, og helium stikker av uansett(Forsvinner ut av atmosfæren) og det lille vi klarer å produsere i forhold til stjernene er jo ubetydelig

Tor,  29.08.05 10:16

Wow, det forsvinner faktisk? Det gjør det nok når jeg tenker meg litt om ja. Hmm, det betyr at vi i prinsippet kan sende alt litiumet i verden, og 1/6500 av hydrogenet i havene ut i verdensrommet. Spennende tanke.

Torgar,  29.08.05 10:42

Nok av hydrogen i universet. :)

B,  29.08.05 21:31

Man kan nesten være fristet til å si at det er universalt.
Category
Miscellaneous
Tags
Views
3341