হেভি ওয়াটার বা ডিউটেরিয়াম অক্সাইড , যা সাধারণ পানির চেয়ে ১০.৬% বেশি ঘনত্বের অধিকারী, এমন পানিকে বলা হয় ভারী পানি বা হেভি ওয়াটার। এতে হাইড্রোজেন(প্রোটিয়াম) এর বদলে ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করা হয়। ডিউটেরিয়াম একটি ভারী হাইড্রোজেন আইসোটোপ । হেভি ওয়াটার এ ডিউটেরিয়াম থাকে এবং এটি রাসায়নিক বিক্রিয়াতে ব্যবহার করা হয় ।
ভারী পানি কোথায় পাওয়া যায়ঃ
ভারী পানি তৈরি করা হয় না, বরং এটি হ্রদের পানিতে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় এমন পরিবেশ থেকে আহরণ করা হয়। একটি এজেন্ট হিসাবে হাইড্রোজেন সালফাইড ব্যবহার করে টাওয়ারের একটি সিরিজের মাধ্যমে পানি আলাদা করা হয়। AECLs CANDU প্রোগ্রামের স্বত্বাধিকারী, কানাডা বিশ্বের সবচেয়ে বেশি ভারী পানি সরবরাহকারী।
ল্যাবে/মানুষের পক্ষে ভারী পানি তৈরী করা সম্ভব কি নাঃ
হাইড্রোজেন সালফাইড-জল রাসায়নিক বিনিময়, জল পাতন, বা ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে ভারী জল তৈরি করা যেতে পারে।
হাইড্রোজেন সালফাইড-ওয়াটার এক্সচেঞ্জ - রাসায়নিক ভারসাম্যে হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) এবং জলের মিশ্রণে, জলে ডিউটেরিয়ামের ঘনত্ব H2S-এর ঘনত্বের চেয়ে বেশি। এই ঘনত্বের পার্থক্য মিশ্রণের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। অনুশীলনে, জল এবং হাইড্রোজেন সালফাইড গ্যাস দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়। ডিউটেরিয়াম ঠান্ডা বিভাগে গ্যাস থেকে জলে স্থানান্তরিত হয়। ক্ষয়প্রাপ্ত গ্যাস গরম অংশে পুনঃপ্রবর্তন করা হয়, যেখানে ডিউটেরিয়াম পানি থেকে গ্যাসে ফেরত স্থানান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়ার বেশ কয়েকটি পর্যায় 20-30% পর্যন্ত ডিউটেরিয়াম সমৃদ্ধকরণের কাজ করা হয়।
ভগ্নাংশ পাতন - ডিউটেরিয়াম পরমাণুযুক্ত জলের অণুগুলি ডিউটেরিয়ামবিহীনগুলির তুলনায় উচ্চ তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হয়, তাই ভারী জলের স্ফুটনাঙ্ক সাধারণ জলের তুলনায় সামান্য বেশি। স্বাভাবিক এবং ভারী জলের মিশ্রণের উপরে জলীয় বাষ্প ডিউটেরিয়ামে সামান্য হ্রাস পাবে, যখন তরলটি কিছুটা সমৃদ্ধ হবে। স্বাভাবিক হাইড্রোজেন ধারণকারী বাষ্প ক্রমাগত ফুটন্ত এবং অপসারণের ফলে সমৃদ্ধি ঘটে।
ইলেক্ট্রোলাইসিস - ডিউটেরিয়ামযুক্ত জলের তুলনায় সাধারণ হাইড্রোজেনযুক্ত জল বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন গ্যাসে আরও সহজে বিচ্ছিন্ন হয়। এটি আইসোটোপগুলিকে আলাদা করে ফেলে। সাভানা নদী সাইট ভারী জলের প্লান্ট হাইড্রোজেন সালফাইড-জল বিনিময় প্রক্রিয়া ব্যবহার করে ভারী জলকে আংশিকভাবে সমৃদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয় । ডিউটেরিয়াম আরও ঘনীভূত হয় ভগ্নাংশ পাতন দ্বারা, এবং তারপর তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে। SRS-এ মডারেটর রিওয়ার্ক ইউনিট রিঅ্যাক্টর মডারেটরকে পুনরায় সমৃদ্ধ করতে ভগ্নাংশ পাতন ব্যবহার করে যা ডিউটেরিয়ামে ক্ষয় হয়ে যায়।
যদিও কেউ ভারী জল "তৈরি করার" কথা বলে, তবে এই প্রক্রিয়ায় ডিউটেরিয়াম তৈরি হয় না; বরং, ভারী জলের অণুগুলিকে H2O বা HDO (এককভাবে deuterated জল) সমন্বিত বিপুল পরিমাণ জল থেকে আলাদা করা হয় এবং "ড্রস" ফেলে দেওয়া হয়। বিকল্পভাবে, স্বাভাবিক গ্যাস এবং ডিউটেরিয়াম ধারণকারী অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন তৈরি করতে জলকে ইলেক্ট্রোলাইজ করা যেতে পারে। হাইড্রোজেন তারপর তরল এবং পাতন করা যেতে পারে দুটি প্রজাতিকে আলাদা করার জন্য। অবশেষে, ফলস্বরূপ ডিউটেরিয়াম অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে ভারী জল তৈরি করে।
©Zhang Bao Hua
