С помощью оптического инструмента, разработанного в Калифорнийском Технологическом Институте (California Institute of Technology), можно «на глаз» - Гранит науки - 2006-06-21

В июньском номере журнала Optic Letters аспирантка Caltech Андреа Армани (Andrea Armani) и ее профессор Керри Вахала (Kerry Vahala) рассказывают об устройстве, которое работает на разнице молекулярного состава двух вод – тяжелой и обычной. Обычная вода – Н2О – содержит 2 атома водорода, каждый из которых имеет по одному протону и электрону. Молекула тяжелой воды – D2O – состоит из двух атомов изотопа водорода, называемого дейтерием, и в каждом из них, кроме протона и электрона, есть еще по одному нейтрону, что, собственно, и утяжеляет воду. На вид тяжелая вода от обычной не отличается, но кубик льда из такой воды, если его поместить на поверхность обычной воды, потонет, и произойдет это именно из-за повышенной плотности тяжелой воды. Эта разница в массах и позволила двум ученым создать оптический детектор, который, по данным сетевого издания PhysOrg, в 30 раз чувствительнее существующих методов определения тяжеловодного присутствия. Прибор называется оптическим микрорезонатором.

Когда такой инструмент помещается в тяжелую воду, разница в оптическом поглощении приводит к изменению так называемого фактора мутности или Q-фактора, это число, которым определяется эффективность удержания света оптическим резонатором. Если оно оказывается выше, чем в обычной воде, то можно говорить о присутствии тяжелой воды в соотношении большем, чем природная пропорция – 1 молекула тяжелой воды на 6400 молекул воды обычной. Метод Армани и Вахалы столь чувствителен, что определяет наличие одной молекулы тяжелой воды среди 10 тысяч «нетяжелых». Кроме того, инструмент немедленно реагирует на изменения концентрации дейтериевой молекулы сдвигом фактора мутности. Тяжелая вода используется, в частности, в качестве замедлителя в так называемых тяжеловодных ядерных реакторах, но поскольку она необходима и для производства ядерного оружия, оптический микрорезонатор, созданный калифорнийскими исследовательницами, как считают эксперты портала PhysOrg, может найти применение в борьбе с распространением ядерной угрозы по всему миру.