составу вода в природе всегда различна. Он зависит от истории воды — от того, что с ней происходило в бесконечном многообразии ее круговорота в природе. При испарении вода обогащается протием, и вода дождя поэтому отлична от воды озера. Вода реки не похожа на морскую воду. В закрытых озерах вода содержит больше дейтерия, чем вода горных ручьев. В каждом источнике свой изотопный состав воды.

Когда зимой замерзает вода в озере, никто из тех, кто катается на коньках, и не подозревает, что изотоп­ный состав льда изменился: в нем уменьшилось содер­жание тяжелого водорода, но зато повысилось количе­ство тяжелого кислорода. Поэтому вода из растаяв­шего льда уже другая и отличается от той воды, из ко­торой лед был получен.

Если воду разложить химически и сжечь добытый из нее водород, то получится снова вода, но совсем другая, потому что в воздухе изотопный состав кисло­рода отличается от среднего изотопного состава кисло­рода воды. Но зато, в отличие от воды, изотопный со­став воздуха один и тот же на всем земном шаре.

Вода в природе не имеет постоянного изотопного состава, она вечно меняется, и только поэтому нель­зя сказать, что где-то есть какая-то обыкновенная вода.

Что такое легкая вода?

Это та самая вода, формулу которой знают все школьники — Н¹₂О¹⁶. Но такой воды в природе нет. Такую воду с огромным трудом приготовили ученые. Она им понадобилась для точного измерения свойств воды, и в первую очередь для измерения ее плотности. Пока такая вода существует только в нескольких круп­нейших лабораториях мира, где изучают свойства раз­личных изотопных соединений.

Что такое тяжелая вода?

И этой воды в природе нет. Строго говоря, нужно было бы называть тяжелой воду, состоящую только из одних тяжелых изотопов водорода и кислорода —

Тяжелая вода кипит при более высокой температуре, чем обычная вода.

...и замерзает при более высокой температуре.

D₂O¹⁸; но такой воды нет даже и в лабораториях уче­ных. Пока она еще никому не нужна и незачем ее гото­вить. Конечно, если эта вода понадобится науке или технике, ученые сумеют найти способ, как ее получить: и дейтерия, и тяжелого кислорода в природной воде сколько угодно.

В науке и ядерной технике принято условно назы­вать тяжелой водой тяжеловодородную воду. Она со­держит только дейтерий, в ней совсем нет обычного легкого изотопа водорода. Изотопный состав по кисло­роду в этой воде соответствует обычно составу кисло­рода воздуха.

Еще совсем недавно никто в мире и не подозревал, что такая вода существует, а теперь во многих странах мира работают гигантские заводы, перерабатывающие миллионы тонн воды, чтобы извлечь из нее дейтерий и получить чистую тяжелую воду.

Тяжелая вода потому и тяжелая, что тяжелее обычной. Ее плотность 1,104.

Бывает ли полутяжелая вода?

Полутяжелой водой можно назвать воду со сме­шанными молекулами состава HDO. Она есть во вся­кой природной воде, но получить ее в чистом виде невозможно, потому что в воде всегда протекают реак­ции изотопного обмена. Атомы изотопов водорода очень подвижны и непрерывно переходят из одной молекулы воды в другую. Приготовить воду, средний состав которой будет соответствовать формуле полутяжелой воды, нетрудно. Но благодаря реакции обмена

2HDO«Н₂O+D₂O

она будет представлять собой смесь молекул с разным изотопным составом: Н₂О, HDO, D₂O.

512