会沉底的冰块

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掺进一些额外的中子,制备魔幻冰块。

想要在鸡尾酒会上做一次赌圣吗?首先告诉客人,水生生物之所以能够存活,在很大程度上是因为冰可以浮在水面上——至少在温带是如此。如果冰沉到了水底,那么整个湖泊都将冻成一块固体,湖面上就不会形成一个保温的绝热层,所有的鱼就都死掉了。好,现在你可以打赌,告诉他们你可以用魔法让冰块沉下去。随后,你可以从预先摆放在旁边的玻璃杯中抓出一块特殊的冰,将它扔进一杯普通的水中。现在去收客人的钱吧。

图1

图1:沉底的冰块

这个魔法的关键是“重冰”.有很多术语是不能只从字面上理解的,例如,红夸克并不是红色的,纳米也不是一种米,而是长度单位。但“重水”却确如其名,它确实是比普通水重的水。这是有可能的。因为元素是以几种不同形式(或者说是同位素)存在的,它们由相同数目的质子和电子(这决定了元素的化学性质)构成,但中子数不同(中子除了增加重量之外对元素的化学性质没有任何影响)。

氢原子总是含有一个质子和一个电子,但每6400个氢原子中会有一个原子额外含有一个中子,它使该原子的质量增加了一倍。通过一个有H2S参与的复杂处理过程,我们可以将重氢,也就是氘(D),分离出来,这样就可以制造出比普通水重约10%的重水(D2O)。

从化学性质上讲,重水就是真正的水。在纯净的重水中,藻类能够生存并迅速繁殖。特殊饲养的老鼠体内可以含有25%重氢,但超过这个比例,一些微妙的生化反应就会使得这只“重鼠”生病。(研究人员之所以使用老鼠而不是其他动物实验,是因为老鼠体型小,若饲养一头“重牛”,则太昂贵了。)

重水主要用在核反应堆中,但它本身并没有放射性。它是很安全的(但并不建议你把它喝下去,注意将含重水的杯子与客人的杯子分开),可以从市场上很容易买到。重水的价格不算太高(注:普通纯度的重水每毫升售价约10元),所以你可以自制这种可以沉底的冰,并且在每次的打赌时获胜——除非你在跟核科学家开玩笑。

如何制作沉底的冰块

你需要

步骤

1. 在制冰格上清楚地贴上这样的警示语:不要吞食这块冰。

2. 把重水倒入制冰格,放入冷冻室。

3. 把冰块投入盛有普通水的杯中,看它们沉底。

图2

图2:把重水倒入制冰格

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发布时间:2012/2/15 9:00:10  阅读次数:7860

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