Jökull - 01.12.1968, Page 3

SiTö, 6
JOKULL
Á R S R I T
J Ö KLARAN N SÓ KNAFÉ LAGS ÍSLANDS
III 18. ÁR REYKJAVÍK 1968
Tvívetni í gmnnvatni og jöklum á Islandi
BRAGI ÁRNASON,
RAUNVÍSINDASTOFNUN HÁSKÓLANS
INNGANGUR
Hinar tvær stöðugu samsætur (ísótópar)
vetnis nefnast einvetni (protium P) og tvívetni
(deuterium D). Tvívetni kemur þó fyrir í miklu
minna magni, að jafnaði eru um það bil 160
tvívetnisfrumeindir í hverri milljón vetnisfrum-
einda. Þá finnst í náttúrunni ein vetnissam-
sæta enn, þrívetni (tritium T). Þrívetnissam-
sætan er enn sjaldgæfari en tvívetni, og að auki
er hún óstöðug eða geislavirk. Um leið og þrí-
vetni sendir frá sér p-geisla, breytist það í helí-
um. Hér mun aðeins verða fjallað um hinar
stöðugu samsætur vetnis.
Eftir að tvívetni fannst árið 1932, héldu
menn fyrst í stað, að hvar sem vetni fyndist
í náttúrunni, væri alltaf í því sama rnagn tvi-
vetnis og að í hverri milljón vetnisfrumeinda
væru alltaf um það bil 160 tvívetnisfrumeindir.
Þegar mælingar urðu nákvæmari, kom þó í ljós,
að þetta var alls ekki rétt. Sjávarvatn reyndist
innihalda um 160 tvívetnisfrumeindir í einni
milljón. í fersku vatni eða úrkomu var alltaf
nokkuð minna tvívetni, en þó var tvívetnis-
magn þess mjög mismikið, allt eftir því, hver
uppruninn var. Þá kom og í ljós, ef nokkur
fSUH
hluti vatns fraus, að ísinn varð auðugri af tví-
vetni en vatnið, sem eftir var.
Þessi mismunur í tvívetnismagni vatns leiddi
til þess, að fljótlega varð Ijóst, að þegar vatn
breyttist úr einu ástandi í annað, átti sér stað
aðskilnaður tvívetnis. Ef gufa er til dæmis þétt
að nokkru leyti, þá verður vatnið tvívetnis-
auðugra en upprunalega gufan, en gufan, sem
eftir er, verður að sama skapi tvívetnissnauð-
ari. Ef nokkur hluti vatns er frystur, þá verður
ísinn á sama hátt tvívetnisauðugri en uppruna-
lega vatnið, en það vatn, sem eftir er, verður
að sama skapi tvívetnissnauðara. Þvílíkur að-
skilnaður tvívetnis reyndist þó miklu meiri við
þéttingu en við frystingu.
Þegar vatn þéttist í skýjum og fellur til jarð-
ar sem regn, hlýtur samkvæmt ofansögðu að
eiga sér stað aðskilnaður tvívetnis, þannig að
það aukist í regninu, en minnki í rakanum,
sem eftir er í loftinu. Hvaða afleiðingar hefur
svo þetta, þegar liafátt kernur með rakt loft
inn yfir landið? Hafáttin ber með sér rigningu
inn á mitt hálendi, og líta má á regnið á hverj-
um stað sem hlutaþéttingu rakans. Niðurstaðan
ASftFN JÖKULL 18. ÁR 337
r. 2