آیا نوشیدن آب سنگین خطرناک است؟ عوارض، فواید و هر آنچه باید بدانید!
همه ما برای ادامه حیات به آب معمولی نیاز داریم. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که آیا می‌توان آب سنگین نوشید؟ آیا آب سنگین رادیواکتیو است؟ آیا نوشیدن آن بی‌خطر است؟ در این مطلب به این سوالات پاسخ می‌دهیم و بررسی میکنیم که آیا نوشیدن آب سنگین برای سلامتی ما مضر است یا خیر.
ترکیبات شیمیایی و ویژگی‌های آب سنگین
فرمول شیمیایی آب سنگین مانند آب معمولی H2O است. با این تفاوت که در آب سنگین یک یا هر دو اتم هیدروژن با ایزوتوپ دوتریوم جایگزین شده‌اند. به همین دلیل به آب سنگین ، آب دوتریوم‌دار یا D2O نیز گفته می‌شود.
هسته اتم پروتیم تنها از یک پروتون تشکیل شده، در حالی که هسته اتم دوتریوم، علاوه بر یک پروتون، یک نوترون هم دارد. به همین دلیل، دوتریوم تقریباً دو برابر پروتیم وزن دارد. با این وجود، دوتریوم رادیواکتیو نیست و در نتیجه آب سنگین رادیواکتیو هم نیست. پس اگر آب سنگین بنوشید، نباید نگران مسمومیت پرتوی باشید.
آیا نوشیدن مقدار کم آب سنگین بی‌خطر است؟
اینکه آب سنگین رادیواکتیو نیست، به این معنی نیست که نوشیدن آن کاملاً بی‌خطر است. اگر مقدار کافی آب سنگین وارد بدن شود، تفاوت در جرم اتم‌های هیدروژن و نحوه تشکیل پیوندهای هیدروژنی، بر واکنش‌های بیوشیمیایی سلول‌های شما تأثیر می‌گذارد.
شما می‌توانید یک لیوان آب سنگین بنوشید و دچار عوارض جانبی خاصی نشوید. با این حال، اگر مقدار قابل توجهی از آن را بنوشید، ممکن است دچار سرگیجه شوید. دلیلش این است که تفاوت چگالی بین آب معمولی و آب سنگین ، چگالی مایع موجود در گوش داخلی شما را تغییر می‌دهد.
تاثیر آب سنگین بر میتوز در پستانداران
اگرچه بعید است آنقدر آب سنگین بنوشید که واقعاً به خودتان آسیب برسانید، اما پیوندهای هیدروژنی که توسط دوتریوم تشکیل می‌شوند، قوی‌تر از پیوندهای هیدروژنی هستند که توسط پروتیم تشکیل می‌شوند. یکی از سیستم‌های حیاتی که تحت تأثیر این تغییر قرار می‌گیرد، میتوز است؛ فرآیند تقسیم سلولی که بدن برای ترمیم و تکثیر سلول‌ها از آن استفاده می‌کند. وجود مقدار بیش از حد آب سنگین در سلول‌ها، توانایی دوک‌های میتوزی را برای جدا کردن مساوی سلول‌های در حال تقسیم مختل می‌کند.
از نظر تئوری، برای تجربه علائمی از آزاردهنده تا فاجعه‌بار، باید 20 تا 50 درصد از هیدروژن معمولی بدن خود را با دوتریوم جایگزین کنید. در پستانداران، جایگزینی 20 درصد از آب بدن با آب سنگین قابل تحمل است (اگرچه توصیه نمی‌شود)؛ جایگزینی 25 درصد باعث عقیمی می‌شود و جایگزینی حدود 50 درصد کشنده است.
سایر گونه‌ها آب سنگین را بهتر تحمل می‌کنند. به عنوان مثال، جلبک‌ها و باکتری‌ها می‌توانند با 100% آب سنگین (بدون آب معمولی) زنده بمانند.
نتیجه‌گیری
از آنجایی که تنها حدود یک مولکول آب در هر 20 میلیون مولکول به طور طبیعی حاوی دوتریوم است - که حدود پنج گرم آب سنگین طبیعی در بدن شما را تشکیل می‌دهد و بی‌ضرر است - واقعاً نیازی نیست نگران مسمومیت با آب سنگین باشید. حتی اگر مقداری آب سنگین بنوشید، همچنان از طریق غذا آب معمولی دریافت خواهید کرد.
به علاوه، دوتریوم فوراً جایگزین تمام مولکول‌های آب معمولی در بدن شما نمی‌شود. شما باید چندین روز آب سنگین بنوشید تا نتیجه منفی آن را ببینید، بنابراین تا زمانی که این کار را به صورت طولانی مدت انجام ندهید، نوشیدن آن اشکالی ندارد.
نکات جالب: حقایقی درباره آب سنگین
نکته 1: اگر بیش از حد آب سنگین بنوشید، حتی با اینکه آب سنگین رادیواکتیو نیست، علائم شما شبیه مسمومیت پرتوی خواهد بود. زیرا هم پرتو و هم آب سنگین به توانایی سلول‌ها در ترمیم DNA و تکثیر آسیب می‌رسانند.
نکته 2: آب تریتیوم‌دار (آبی که حاوی ایزوتوپ تریتیوم هیدروژن است) نیز نوعی آب سنگین است. این نوع آب سنگین رادیواکتیو است. همچنین بسیار کمیاب‌تر و گران‌تر است. به طور طبیعی (اگرچه بسیار نادر) توسط پرتوهای کیهانی ایجاد می‌شود و همچنین می‌تواند در رآکتورهای هسته‌ای توسط انسان تولید شود.
- شیمی
- علم
