Jak chutná těžká voda?
Není voda jako voda
V přírodě existují vlastně tři druhy vody. Látce, která tvoří většinu hmoty moří, řek a jezer, se říká lehká voda. Ta se skládá se z molekul, ve kterých se na sebe váží dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. Pokud se ovšem místo vodíku zúčastní vzniku molekuly vody těžký vodík (deuterium), říká se pak vodě těžká.
Pro pořádek se musím zmínit ještě o existenci tzv. supertěžké vody, na jejímž vzniku se logicky účastní molekula supertěžkého vodíky (tritium). Proč takovou vodu ale nikdo z nás ochutnat nechce, vysvětlím na konci blogu.
Těžká voda
Deuterium se vyskytuje v přírodě - dá se ale také samozřejmě vyrobit uměle. Jeho největším producentem je dnes Indie.
V přírodě se atomy deuteria nevyskytují moc často. Jen zhruba každý 6400. atom vodíku se na naší planetě nachází ve své těžké formě - tzn. v jeho jádře se nachází nejen proton (jako je tomu u atomu vodíku), společnost protonu tu dělá jeden neutron.
Deuterium objevili v roce 1931 američtí chemici Harold C. Urey a Ferdinand Brickwedde a George Murphy. Urey za to v roce 1934 obdržel Nobelovu cenu za chemii.
Těžká voda, na jejímž vzniku se deuterium podílí, má stejné chemické vlastnosti jako voda lehká, což je logické. Stejně jako běžný vodík má deuterium k dispozici jen jeden elektron, nemůže se tedy chemicky chovat moc odlišně - chemické vlastnosti totiž závisí hlavně na počtu a chování (vnějších, vazebných) elektronů v elektronovém obalu atomu.
Také fyzikální vlastnosti mají obě sloučeniny hodně podobné - hustota těžké vody je jen o zhruba deset procent vyšší, také bod tání ledu a bod varu jsou hodně podobné.
Co ale vědce už ve třicátých letech minulého století udivilo, byla odlišná chuť těžké a lehké vody.
Přípitek
Nejspíš už nikdy nezjistíme, kdo přišel první s nápadem, těžkou vodu ochutnat. Možná to ale napadlo úplně každého, kdo s ní přišel po jejím objevu do styku. Voda je přece to nejpřirozenější, co pijeme - jak tedy asi chutná její těžká varianta? První zprávy pocházejí ze třicátých let minulého století. A právě ty tvrdily, že těžká voda chutná jinak - je sladká.
Tehdejší věda na tom nebyla ještě tak dobře jako věda dnešní - a tak podobné zvěsti nedávaly smysl. Zprávy o sladké vodě byly většinou odkázány do říše pohádek. Samotný objevitel deuteria, H. Urey prý těžkou vodu ochutnal a neshledal žádný rozdíl mezi ní a běžnou vodou.
Moderní věda…
… se ovšem může spolehnout na spoustu nových objevů a technologií. A tak není divu, že se někdy podaří vyvrátit mýty, které jsme po desetiletí považovali za pravdu. Tak tomu bylo i v případě těžké vody.
Došlo k nových ochutnávkám a studiím. Ukázalo se, že těžká voda, ačkoliv chemicky reaguje prakticky identicky jako voda lehká, se opravdu podílí na aktivaci receptorů sladké chuti.
Přesněji aktivuje receptor, který vědci označují TAS1R2/TAS1R3 a který je u nás zodpovědný za vnímání sladké chuti. Čím větší podíl těžké vody byl ve vzorku, který byl zkoumán, tím sladší připadal dobrovolníkům, kteří ho testovali.
Vědci znají také látku, kterou se receptor deaktivuje. Pokud byla těžká voda smíchána s touto chemickou látkou, už se testovaným osobám sladká nezdála - čím se vlastně potvrdilo, že se na vnímání sladké chuti těžké vody podílí právě daný receptor.
Zvěsti o sladké vodě byly tedy pravdivé.
Supertěžká voda
Odpověď na otázku, proč bychom neměli ochutnávat supertěžkou vodu, je jednoduchá. Ta je totiž díky (v ní obsaženému) tritiu … radioaktivní.
Tritium má v jádře hned tři nukleony. Jednomu protonu tu dělají společnost hned dva neutrony. Zatímco dvojici proton-neutron to spolu v jádře deuteria docela klape, u tritia se ukazuje, že vztahová trojka nepřináší nic dobrého.
Atomové jádro tritia je nestabilní a samovolně se rozpadá. Poločas rozpadu tritia je 12 roků a 120 dnů. Ve světě radionuklidů je to jev spíše průměrný. Existují exotické nuklidy, které se rozpadají během zlomků vteřin - ale i izotopoví kolegové, kterým trvá poločas rozpadu miliony roků.
Kilogram látky pak vykazuje 357 600 000 000 000 000 rozpadů za vteřinu. Rozpad je doprovázen vyzářením elektronu s energií 0,019 MeV. I když je taková energie ve srovnání s jinými izotopy spíše nízká, už samotný počet rozpadů vysvětluje, proč nikdo nemá potřebu supertěžkou vodu ochutnávat, aby mohl sdělit, jestli také nechutná sladce.
Zdroje: https://www.nature.com/articles/s42003-021-01964-y, http://www.periodensystem-online.de/index.php?id=isotope&el=1&mz=3&nrg=0&show=nuklid&sel=,
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (6) - průmyslová zelená
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (5) - přírodní zelená
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (4) - průmyslová červená
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.
Dana Tenzler
Čokoládoví velikonoční zajíčci
Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, odkud se vlastně vzali velikonoční zajíčci a vajíčka z čokolády, kterých jsou před velikonocemi plné obchody? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
První lidé, kteří přišli do Evropy - nové datování hornin
Nedávno proběhla médii zpráva o tom, že lidstvo začalo osídlovat Evropu z východu kontinentu. Jak ale vědci určili stáří vzorků? Na datování pomocí radioaktivních izotopů uhlíku totiž byly moc staré. (délka blogu 5 min.)
Dana Tenzler
Umělé zatmění Slunce
ESA se chystá vytvořit (s pomocí dvou satelitů) první umělé zatmění Slunce. Nový převratný experiment na oběžné dráze Země. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (4) - vliv Měsíce
Poslední díl malého seriálu o budoucnosti života na Zemi. Může naši planetu zachránit vliv Měsíce? Shrnutí a statistika počítačových simulací. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (3) Záchrana díky cizí hvězdě?
Planeta Země se nyní nachází v obyvatelné zóně Slunce. Taková zóna existuje kolem každé hvězdy. Planeta se v ní ale nemusí udržet věčně. (délka blogu 5 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (2) Klima na budoucím superkontinentu
Jak se vyrovnají savci se změnami klimatu na budoucím superkontinentu Pangea Ultima? Už dnes známe jejich budoucí strategii. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost života na Zemi (1)
To, že se naše planeta nachází v obyvatelné části Sluneční soustavy, považujeme za samozřejmé. Samozřejmé to ale není. V budoucnosti proběhnou změny, které život na Zemi vyhubí. Seriál blogů o budoucím vývoji Země. (délka 4 min.)
Dana Tenzler
?Podaří se další přistání na Měsíci? Intuitive Machines
Dalším účastníkem nového závodu o Měsíc je americká soukromá firma Intuitive Machines. Její sonda se dnes bude pokoušet o měkké přistání na Měsíci. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Objev první temné galaxie
Vědci nedávno zveřejnili objev zvláštní galaxie. Pozorovali ji v rádiové oblasti elektromagnetického spektra. Přitom si všimli, že v ní nejspíš ... úplně chybí hvězdy. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Vulkány na Jupiterovu měsíci Io
NASA zveřejnila nové snímky nejbližšího Jupiterova měsíce - Io. Zachytila je vesmírná sonda Juno, která se už nejspíš blíží ke konci své aktivní činnosti. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Satelit CUTE a jeho průzkum „horkých Jupiterů“
Maličký satelit s velikostí krabice od bot (třídy cube 6U, tedy 6x10x10x10 cm) se věnuje zajímavému průzkumu. Doplňuje naše znalosti o zvláštním typu exoplanet, který se nevyskytuje ve Sluneční soustavě. (délka blogu 3 min
předchozí | 1 2 3 4 5 6 7 ... | další |
- Počet článků 968
- Celková karma 19,20
- Průměrná čtenost 1331x