科學家為何喝下重水？揭開其神秘面紗

在科學史上，有些實驗令人匪夷所思，例如科學家為了研究重水的特性，竟然親自喝下這種物質。這其中包括了克勞斯·漢森（Klaus Hansen），他喝下重水以測試其對人體的安全性；以及哈羅德·尤里（Harold Urey）和喬阿基諾·法伊拉（Gioacchino Failla），他們純粹是為了品嚐重水的味道。

首先，什麼是重水？元素是由其原子核中的質子數量來定義的，例如氫有一個質子，氦有兩個，而鈾則有92個質子。中子的數量則可能有所不同，不同元素需要不同數量的中子才能保持穩定（或至少是長久存在）。許多元素都有不同中子數的版本，這些被稱為同位素。

1920年代，歐內斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford）提出假設，認為可能存在一種較重的氫同位素，即氫原子除了質子外還擁有一個中子。不久後，美國物理化學家哈羅德·C·尤里證實了這種同位素的存在，並因此獲得了諾貝爾獎。

這種較重的同位素現在被稱為氘（Deuterium）。水（H₂O）是由兩個氫原子和一個氧原子組成的無機化合物，但尤里證明瞭氘可以與氧結合，形成我們所稱的「重水」（D₂O）。

事實上，重水存在於天然水中，約佔0.015%，可以透過電解法分離出來。雖然重水與普通水相似，但它具有一些有用的特性，尤其是在核反應堆中的應用。

但我們今天的主題並非重水的核能用途，而是它的味道。1930年代，一些科學家對這個問題產生了興趣，其中就包括奧斯陸大學的藥理學家克勞斯·漢森。他首次嘗試了高濃度的重水，並在一群同事的注視下喝下了這種液體。

漢森描述道：「我將燒杯舉到嘴邊，立刻感到口中有一種灼熱的乾燥感，隨後便感覺不到任何味道。我的大腦先是感到興奮，並伴隨著一種危機感。我告訴自己，『冷靜下來，這只是一次小實驗。』然後一切就結束了，我依然能看、能聽、能呼吸、能走動，就像什麼都沒發生一樣。」

漢森推測，高濃度的重水對人類和動物可能是致命的，但他並不知道具體的劑量。幸運的是，他最終安全地完成了實驗。那麼，重水究竟是什麼味道？根據漢森的描述，喝下重水時會有一種「灼熱的乾燥感」，這引起了尤里的興趣，他因此組織了一次盲測。

尤里和法伊拉在實驗中寫道：「我們將樣本含在口中短暫時間以確認其味道，然後吐掉。另一人則重複同樣的步驟，但將水吞下。我們兩人都無法分辨普通蒸餾水和純重水之間的味道差異。」

重水在低濃度下可以安全被人體吸收，並常用於人體科學研究中。耶魯大學醫學院指出：「超過30年的研究並未顯示氘的攝入有任何負面影響。」然而，當哺乳動物體內約20%的水是重水時，可能會產生毒性效應；而當比例達到35%時，則可能致命。

有趣的是，進一步的研究發現，重水與普通水相比，實際上有一種明顯的甜味。這或許是重水最令人意外的特性之一。