氮氣是一座天然的重水(D2O) 庫
2020-12-05 朱核神對宇宙未解之謎感興趣的朋友們、大家好，本人核神朱神翁，現在就氮氣的性質問題和大家探討一下。
氮N的原子序數是7，它在地殼中的含量很少，自然界中絕大部分的氮是以單質分子氮氣的形式存在於大氣中，所以氮氣(N2)是空氣中最多的氣體，體積佔78.08%，質量佔75.52%。（金氏世界紀錄）。自然界的氮有兩種天然同位素：氮14和氮15，其中氮14的豐度為99.625%、氮15為0.365%。
通常狀況下氮氣是一種無色無味無臭的氣體；在標準大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成無色的液體；冷卻至-209.8℃時，液態氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難跟其他物質發生反應，很不易有化學反應而呈化學惰性的氣體，而且它不支持燃燒，所以常被用來製作防腐劑、冷凍劑和保護氣體。
氮氣最重要的礦物是硝酸鹽，南美洲智利的硝石礦（NaNO3），是地球上唯一存在的礦藏，是少見的含氮礦藏。氮在自然界中存在十分廣泛，並且氮對生物體內亦有極大作用，動植物體中的蛋白質都含有氮，是組成胺基酸的基本元素之一。
氮及其化合物對人類生產、生活中應用廣泛，貢獻極大。例如氮氣在社會生產中通過人工合成技術，就可以把氮氣合成氨氣，反應式為N2+3H2＝2NH3。除了合成纖維（錦綸、腈綸）、合成樹脂、合成橡膠外；另外氮氣還是組成植物的營養元素，還可以用來製作化肥。例如：碳酸氫銨NH4HCO3，氯化銨NH4Cl，硝酸銨NH4NO3等等。連宇宙星際中也發現有含氮分子，如NH3、HCN等。
氮氣在1772年由瑞典藥劑師舍勒發現，後由法國科學家拉瓦錫確定是一種元素。1775年，英國學者D·盧瑟福做實驗把老鼠放進裝有氮氣的密封容器中，發現老鼠抽搐而死，從而發現氮氣不能維持生命，而且有滅火性質，也不溶於苛性鉀溶液。
1919年，英國科學家盧瑟福做了用α粒子轟擊氮14氣體中的氮核實驗，從而轟出氧原子和氫原子，所以這個實驗意外地揭開了氘原子結構和氮氣結構N2＝D2O.O的神秘面紗 。由此可見，氮氣中蘊藏著豐富的重水資源！
1931年底，美國科學家哈羅德·克萊頓·尤裡在液氫中發現了重氫（氘D）。尤裡因此在1934年獲得諾貝爾化學獎。
1933年美國G.N.路易斯和R.T.麥克唐南利用減容電解法得到0.5毫升重水，純度為65.7%，再經電解，得0.1克接近純的重水。1934 年，挪威利用廉價的水力發電，建立了世界上第一座重水生產工廠。重水易於用電解水而取得，所以電費低廉的北歐能大量生產。後來重水成為製造氫彈的重要材料之一。
重水在自然界的天然水中，含量約佔0.015%。由於含量少，製備難，所以它的售價較高（約16元/毫升）。重水(D2O )由氘和氧組成的化合物，相對分子質量約為20。而超重水T2O在天然水中極其稀少，其比例不到十億分之一。若要製取1公斤的重水需要超過100萬噸的天然水和大量的電能，而超重水成本比黃金高上百倍，比重水提取成本高上萬倍。按目前生產水平,一座巨型工廠工作兩年,僅能生產出幾Kg 重水。而且生產1Kg 超重氫就要耗去將近10噸的原子燃料，所以超重水的價格是重水的幾萬倍。
重水參與化學反應的速率比普通水緩慢，而重水的特殊價值主要體現於原子能技術應用中，是尖端技術上的寶貴資源。製造威力巨大的核武器，就需要重水來作為原子核裂變反應中的減速劑，作中子的減速劑，這樣可以減小中子的速率，使之符合發生裂變過程的需要。重水也是製作重氫的材料。
用重水製成的冰會沉入水中，同時重水也是研究化學和生理變化中使用的示蹤材料。濃而純的重水不能維持動植物的生命，其致死濃度為60%～80%。所以重水對人體卻是有害的，人是不能飲用重水的；微生物、魚類在純重水或含重水較多(超過80%)的水中，只要數小時就會死亡．相反，含重水特別少的輕水，如雪水，卻能刺激生物生長。
據新聞媒體披露某些核子反應堆使用重水來減慢中子的速度，讓它們有機會與鈾反應。輕水也可以作減速劑，但因為輕水會吸收中子，因此輕水式反應堆必須使用濃縮鈾，而不能使用普通鈾，否則將不能達到臨界質量。重水反應堆不單可以使用普通鈾，而且會把鈾238轉化成為可製作核彈的鈽。重水在尖端科技中有十分重要的用途。原子能發電站的心臟是原子反應堆，為了控制原子反應堆中核裂變反應的正常進行，需要用重水做中子的減速劑。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鮮都是以這樣方法製造核燃料。為了防止核子武器擴散，重水的生產和出售在很多國家都受到限制。
重水和超重水蘊藏的能量,可以說在世界上是無與倫比的，所以重水和超重水可以當作氫彈的「炸藥」。因為重氫和超重氫可以在幾千萬度的高溫下發生聚合反應,同時放出比原子彈還大得多的能量；更重要的是重氫進行核聚變反應時，可放出巨大的能量，而且不會汙染環境。氫彈比原子彈的威力大得多就是這個原因。中國於1967年6月17日成功地爆炸了第一顆氫彈，從而增長了中國人民的志氣。
電解重水可以得到重氫(氘D) ，其原子核內有1個質子，1個中子，豐度0.016%；而超重氫(氚T )，其原子核內有1個質子，2個中子，豐度0.004%。重氫(氘)在常溫下為無色無臭、易燃易爆的氣體，大自然的含量約為一般氫的七千分之一。氘用於熱核反應，並在化學和生物學的研究工作中作示蹤原子。氘被稱為「未來天然燃料」。氚的產生是當宇宙射線所帶的高能量中子轟擊氘核，其氘核與中子結合為氚核；用中子轟擊鋰也可以產生氚；1Kg 氚的價值足足超過7億元人民幣。氘和氚，都是製造氫彈的原料。據理論上的計算,一克重氫全部發生聚合反應,可以放出相當於10萬千瓦/小時的能量。如果把一噸海水中所含的重水全部提煉出來,並使其中的重氫都發生聚合反應,那麼產生的能量就相當於一座15萬千瓦的發電廠一晝夜所發出的電力。有人計算推測，如果將海水中的重氫都用於熱核反應發電，其總能量相當於全部海洋都變成了石油。如果把地球上的氘都拿來核聚變發電，產生的能量足以讓人類以目前的能源消耗速度使用億年以上。
鑑於重水、超重水、氘、氚是一種自然界重要的戰略資源，它們蘊藏巨大的能量足足可以供核電廠運行n億年之久，是其它核燃料如釷、鈾無法替代的。而氮14氣體約佔空氣品質的75%，重水約佔氮14氣體質量的71.43%；自然界的重水只佔天然水質量的0.015%，遠遠低於氮14氣體中重水的含量。此外，氮氣還是合成雷射資源——鐿礦材料的重要成分。由於氮氣中的重水蘊藏著毀天滅地的巨大能量，所以氮氣作為自然界一座天然的巨型重水庫，其戰略開發價值是不言而喻的！
縱觀整個自然資源發展史，原子演化是礦材演化的根源；礦材演化是物體演化的根源；物體演化是物品演化的根源。當今科學技術，只有演化出在氮14氣體中提煉出重水物品、氘物品和氮15氣體中提煉出超重水物品、氚物品的技術，才能滿意人類未來發展核燃料、核電廠的的歷史要求。和平利用氮氣這座天然重水寶庫，打造氮谷產業，提升氮氣價值，絕對攸關著人類前途利益、未來走向的重大事件！
氮氣
α粒子放射實驗
盧瑟福
重水提煉
核反應堆相關焦點
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神奇北緯28度,江西有一座天然生物基因庫
天下名山很多或險峻無比或高不可攀或神秘縹緲宜豐也有一座山不止氣勢非凡28度奇蹟代號神秘的百慕達古老的瑪雅文化、金字塔長江在這裡入海，珠峰在這裡接天北緯28度封存最久的原始次生林物種豐饒 構建天然生物基因庫 -
新聞背景:什麼是重水堆核電站
新聞背景：什麼是重水堆核電站> 2002年11月19日10:44 新華網 新華網杭州11月19日電（記者 傅丕毅 張毅）與壓水堆核電站不同，重水堆核電站的核反應堆是利用天然鈾作燃料 -
關於重水,你了解多少?
而氫在自然界中，有三種天然的同位素：氕氘氚。它們的區別在於：氕，也就是俗稱的氫，氕原子中不含中子，只有一個質子和一個電子，這是常見的氫同位素，在地球上的豐度高於99.98%。氘，是氫的另一種穩定同位素，在地球上的豐度小於0.02%，其原子核含有一個質子和一個中子，由於比氫多了一顆中子，原子質量比普通氫原子重，也被稱為重氫。 -
秦嶺是一座動植物基因庫
巍巍秦嶺，橫亙於中國中部，既是中國的南北分界線、文化祖脈和中央水塔，也是一座「中央國家公園」和「自然基因庫」，是我國乃至世界都極為罕見的生物資源寶庫，蘊藏著大量珍貴野生動植物資源。秦嶺動植物專家 黨高弟秦嶺無閒草秦嶺在同一緯度附近東西綿延約1600公裡，這不僅使秦嶺自西向東有帶狀的完整植物區系，高大的山體也使秦嶺植被垂直分布特徵明顯，得天獨厚的自然環境使秦嶺成為一座天然的植物園 -
重水很貴,喝了有好處還是有壞處?
氕是氫的最主要同位素，在天然的氫中約佔99.985%，其原子核就是一個質子，沒有中子。兩個氫原子和一個氧原子結合在一起就構成了水分子。氘的原子核有一個質子和一個中子，兩個氘原子核一個氧原子結合在一起就構成了重水分子。飲用水中就含有重水，含量在0.015%附近，我們平時喝水的時候就一直有重水被喝下。從化學上講，元素的化學性質由取決於其外層電子的排列。 -
挪威對重水的襲擊,剝奪了納粹的原子彈
納粹炸彈的努力依賴於重水Tronstad上校本人是戰前的 化學教授，他能告訴他的人是Vemork化工廠製造了「重水」，這是德國人進行武器研究的重要組成部分。除此之外，挪威軍隊對原子彈或重水如何使用一無所知。 -
重水是什麼水?為何生產原子彈需要用重水?
重水是什麼水？為何生產原子彈需要用重水？ -
:區分D2O和H2O的光學探針設計新策略
近日，四川大學盧志雲教授團隊成功地提出了一種能區分D2O和H2O的光學探針分子的理性設計策略，該項研究在比率型重水光學探針方面獲得了突破性的研究成果重水是由氘和氧組成的化合物，分子式為D2O，在天然水中的含量少，不到0.1%。無論是作為研究化學和生理變化中使用的材料，還是在原子能技術中的重要應用等等，重水在尖端技術上無疑是一種為寶貴的資源。 -
重水是水嗎? 重水跟普通水有哪些區別?
重水是水嗎？ 重水跟普通水有哪些區別？時間：2018-05-02 13:08 來源：科普中國網 責任編輯：沫朵 川北在線核心提示：原標題：重水是水嗎？ 重水跟普通水有哪些區別？ 1893年4月29日，美國化學家尤裡出生於印第安納州沃克頓。 -
重水植蘭法
」這是歷代以來種蘭的基本理論標準，也是蘭花種植中的不二法門，近二十年來，在雲南大理等地，許多蘭友卻不依照這個準則，反而把蘭花種的很好，在實踐中，大家得出了「重水」的理論，而蔣理先生是「重水植蘭」的實踐者，更是吧這個方法提升為理論的實幹型蘭家。 -
重水堆核電站的特點和發展趨勢
壓水堆和沸水堆源於1953年美國原創開發成功的核潛艇動力堆；而重水堆則主要是由加拿大原創開發的專門用於核能發電的壓力管式重水反應堆，也叫CANDU（坎杜）堆。第一座示範CANDU堆於1962年建成並投入運行。CANDU機組大部分建在加拿大，近年來發展到韓國、阿根廷、羅馬尼亞和中國等6個國家。我國大陸已建成和在建共有11臺核電機組，其中秦山三期核電站的兩臺機組採用CANDU堆，其餘都用壓水堆。 -
核電站裡常用的「重水」是水嗎?能喝嗎?
一提到重水，人們常常把它與核電站聯繫起來。沒錯，重水確實是核電站常用的中子減速劑，但它本身是沒有輻射的，外觀也幾乎與普通的水一模一樣。無論是重水還是普通水，都由氫和氧兩種元素組成。普通的水分子相對分子質量為18，而重水分子卻是20。重水「重」在哪裡？問題就出在氫上。 -
這「天然基因庫」裡蘊藏著罕見的寶貝
這「天然基因庫」裡蘊藏著罕見的寶貝我們大家都知道，GDP號稱「20世紀最偉大的發明之一」，是世界各國普遍採用的宏觀經濟核算指標。這些年來社會經濟發展中也暴露出來不少問題，為了GDP的達標，有些地方樹木被砍了，湖水汙染了，植被毀壞了，生物多樣性被破壞了。現在看來，用犧牲大自然的代價換來暫時性經濟發展，並不完整和科學的，不符合可持續發展的社會經濟發展規律，更不能反映國民的幸福程度。 -
核電站所使用重水是什麼水?能不能用普通水代替?
核電站裡能用普通水代替重水嗎？答案是不能。為什麼呢？你需要知道重水的作用是什麼。重水主要是為了讓核電站的中子慢化，慢化有什麼好處呢？這就需要慢慢說了。我們知道，中子是微觀粒子，微觀粒子都具有波動性與粒子性。 -
新研究證實,能製造氫彈的重水「有點甜」
純重水和普通水在物理性質上最顯著的區別是前者液體的密度大約高11%，這主要是由於氘的重量大約是氫的兩倍。一個長期懸而未決的謎題與重水的味道有關。「20世紀30年代的一些軼事證據表明，純重水的味道與純普通水的中性味道截然不同，通常被描述為『甜』，」研究報告的主要作者Masha Niv博士和Pavel Jungwirth博士及其同事說。 -
核電站的重水是什麼水,它可以日常飲用嗎?是不是還有輕水?
人類核電技術的發展，重水概念也開始被捆綁著走進人們的視野。重水到底是一種怎樣的水，它和普通水區別又在哪裡？既然有重水，那有沒有輕水呢？什麼是重水？重水和普通水其實在表面上並沒有差別，也都是由氫元素和氧元素構成。主要的區別就在於它的「重「。 -
重水到底是個啥玩意,製造原子彈一定要用重水嗎?
首先了解一下何為「重水」。簡單通俗的說，「重水」顧名思義，就是比普通水，也叫「輕水」要重一些。輕水和重水都是由2個氫原子和1個氧原子結合而成，但氫在自然界有三種同位素，即氕、氘、氚。同位素就是原子核裡的質子是一樣的，因此帶正電的質子和帶負電的電子都是一樣的，但種子數目不一樣，雖然看是同一種東西，性質就有了很大的不同。 -
揭開日本核武器假象,重水反應堆為什麼是製造原子彈的必備條件?
重水因為其分子質量大於普通水（輕水）約11%，因此被稱為重水，在天然水中，重水的比重只佔到約0.02%，重水的分子式為D2O，由一個氧原子核兩個重氫原子組成，它和輕水的化學性質基本一致，但是物理性質卻不盡相同，比如其沸點和冰點略高，沸點為101.42℃，冰點為3.8℃，並且純度高的重水被人飲用後 -
...節特刊:中科院院士、天津大學教授餘國琮:破解新中國重水生產難題
——編者中科院院士、天津大學教授餘國琮：破解新中國重水生產難題1943年，我從西南聯大化工系畢業，不久後赴美留學，1947年獲得匹茲堡大學博士學位後留校任教。1948年，26歲的我開始擔任助理教授，一邊授課，一邊從事化工熱力學及蒸餾理論研究。 -
喝下重水會怎麼樣?
（A） 氫的同位素原子氫（氕）/氘/氚 （B）重水以及一般水 [1]如果今天我們用同位素氘（D）來取代水的氫原子，便會得到化學式為 D2O 的水，稱為重水（Heavy water）。重水在自然界中本身就存在，但含量不到萬分之二； 一般商業上量產都是採用電解法將其濃縮成高濃度的重水。