العربية
ما هو الماء الثقيل وهل يمكن التفرقة بين مذاقه ومذاق الماء العادي؟
طقس العرب - الماء العادي عبارة عن مركب يتألف من الهيدروجين والأكسجين، وصيغته الكيميائية H2O، مما يعني وجود ذرتي هيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين في كل جزيء، وهذا النوع من الماء يُعرف أحيانًا بالماء الخفيف وهناك نوع آخر من الماء يعرف بالماء الثقيل فما هو الماء الثقيل؟
ما هو الماء الثقيل؟
الماء الثقيل الذي يحتوي على نظير الهيدروجين الثقيل المعروف باسم الديتريوم (deuterium) بدلاً من البروتيوم (Protium) والديتريوم يتكون من بروتون واحد ونيوترون واحد وصيغته الكيميائية هي D2O، وهذا يعني أن كل جزيء من الماء الثقيل يحتوي على ذرتي ديتريوم وذرة واحدة من الأكسجين.
وفي الطبيعة، نجد أن البروتيوم هو النظير الأكثر شيوعًا في الهيدروجين بنسبة تقريبية 99.985٪، بينما الديتريوم يشكل نسبة صغيرة حوالي 0.015٪ من الهيدروجين ويمكن أن يتم العثور على تركيزات ضئيلة من التريتيوم، الذي يحتوي على نواتي بروتون ونيوترونين، ويُعتبر عنصرًا مشعًا نسبيًا.
واكتشف الكيميائي الأمريكي هارولد كليتن يوري الماء الثقيل في عام 1931، ونال جائزة نوبل للكيمياء عا1934؛34 نظرًا لاكتشافه لهذا النوع من الماء، وفي عام 1933، نجح لويس ودونالد في تحضير كميات صغيرة من الماء الثقيل النقي عن طريق تحليل الماء كهربائيًا لفصل الديتريوم عن البروتيوم.
ويعتبر الماء الثقيل مفيدًا في التطبيقات النووية حيث يمكن استخدامه لتهدئة النيوترونات في المفاعلاالنووية،ية وكما أن لديه خصائص مختلفة عن الماء العادي بما في ذلك الكثافة ونقطة الانصهار ونقطة الغليان.
هل يمكن التفرقة بين مذاق الماء الثقيل والماء العادي؟
أظهرت الأبحاث والنماذج الجزيئية التي أُجريت عن طريق علماء من جمهورية التشيك وألمانيا أن لدى الإنسان مستقبلات تستجيب لتأثير الماء الثقيل، وهذا وفقًا لمجلة "Communications Biology" وهذه النتائج تسلط الضوء على نقطة مهمة في الجدل العلمي المتعلق بإمكانية تمييز بين طعم الماء الثقيل عن الماء العادي.
وعلى الرغم من أن الصيغة الكيميائية للماء الثقيل والماء العادي متشابهة، إذ تحتوي كلاهما على ذرتي هيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين، إلا أن الاختلاف يكمن في الذرات الهيدروجينية؛ حيث إن الماء العادي يحتوي على بروتونين كخصائص هيدروجين، في حين يحتوي الماء الثقيل على ديوتيريوم بدلاً من البروتونين، وعلى الرغم من تشابه الخصائص الكيميائية الأساسية للماءين، مثل درجة الحموضة ودرجة الغليان، فإن كثافة الماء الثقيل أعلى بنسبة تقدر بحوالي 10% مقارنة بالماء العادي.
وبعد اكتشاف الماء الثقيل في الثلاثينيات من القرن الماضي، كان هناك جدل حول ما إذا كان له طعم خاص، وعلى الرغم من أدلة غير مؤكدة تشير إلى وجود طعم حلو للماء الثقيل، إلا أن الكيميائي هارولد يوري نفسه أكد رسميًا عدم وجود طعم خاص له.
وفي دراستهم، أجرى الباحثون تجارب على خلايا مزروعة وفئران مخبرية وبشر، واستخدموا مثبط الحلاوة "لاكتيزول"، الذي يعمل عبر مستقبلات TAS1R2 / TAS1R3 التي تمثل الحلاوة، واكتشفوا أن الإنسان يمكنه تمييز الطعم الحلو للماء الثقيل، بينما ليس لدى الفئران مستقبلات مماثلة، مما يشير إلى وجود تأثير في تذوق الإنسان للماء الثقيل.
بناءً على هذه النتائج، تُظهر الدراسة بوضوح أن الإنسان يمكنه التمييز بين مذاق الماء الثقيل والماء العادي بناءً على طعمهما، وبالتالي تساهم في حسم الجدل المستمر حول هذا الموضوع والباحثين يعتزمون مواصلة دراستهم لتأثير الماء الثقيل على مستقبلات الإنسان، بما في ذلك تلك الموجودة في الجلد، مما يمكن أن يكون له تطبيقات طبية محتملة.
اعرف أيضا:
اكتشف العلماء حاسة لمس بشرية جديدة...ماهي؟
عندما تمطر، النباتات تعيش حالة الطوارئ تمامًا كالبشر
المصادر:
تطبيق طقس العرب
حمل التطبيق لتصلك تنبيهات الطقس أولاً بأول