什麼是重水?

氫有三個同位素，即氕（H-1）、氘（H-2）和氚（H-3），它們的質量數分別是1、2和3。

為了簡單起見，通常氕會稱為氫（hydrogen，符號是H），因為自然界的氫絕大部份（約99.99%）是氕。而氘（deuterium）的符號是D，氚（tritium）的符號是T。

若水分子中的氫原子全部是氘，化學式是D2O，稱為『重水』。
若水分子中的氫原子全部是氚，化學式是T2O，稱為『超重水』。

其實，重水和普通水一樣，也是由氫和氧化合而成的液體化合物，不過，重水分子和普通水分子的氫原子有所不同。我們知道，氫有3種同位素。一種是氕，它只含有一個質子。它和一個氧原子化合可以生成普通的水分子。另一種是重氫 ———氘。它含有一個質子和一個中子。它和一個氧原子化合後可以生成重水分子。還有一種是超重氫———氚。它含有兩個中子和一個質子。

重水與普通水看起來十分相像，它們的化學性質也一樣，不過某些物理性質卻不相同。普通水的密度為1克／釐米3，而重水的密度為1.056克／釐米3；普通水的沸點為100℃，重水的沸點為101.42℃；普通水的冰點為0℃，重水的冰點為 3.8℃。此外，普通水能夠滋養生命，培育萬物，而重水則不能使種子發芽。人和動物若是喝了重水，還會引起死亡。不過，重水的特殊價值體現在原子能技術應用中。製造威力巨大的核武器，就需要重水來作為原子核裂變反應中的減速劑。這也是同盟國不惜一切代價炸掉希特勒渡船的原因。
重水
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重水(或稱氘化水，化學式D2O或者2H2O)是水的一種，它的質量比一般水要重。普通的水(H2O)是由兩個祇有質子的氫原子和一個氧16原子所組成，但在重水分子內的兩個氫同位素，比一般氫原子有各多一個中子，因此造成重水分子的質量比一般水要重。在自然界中，重水的含量很少。
由於普通水和重水都是由相同數量的氫和氧原子組成，兩者的化學反應皆會接近相同。但在物理上，重水的熔點和沸點比普通水稍高，在一個大氣壓力下，重水的溶點是攝氏3.82度，沸點是攝氏101.4度。
有另一種重水稱為半重水，HDO，它祇有一個氫原子是多一個中子的重氫。一般的半重水都並不純正，通常是50%HDO，25%的H2O 及 25%的D2O。
用途
使用核磁共振分析時倘若溶劑是水，而研究的對象是氫，可以使用重水作溶劑。
中子減速劑：某些核子反應爐使用重水來減慢中子的速度，讓它們有機會與鈾反應。輕水亦可以作減速劑，但因為輕水會吸收中子，因此輕水式反應爐必須使用濃縮鈾，而不能使用普通鈾，否則將不能達到臨界質量。重水反應爐不單可以使用普通鈾，而且會把鈾238轉化成為可製作核彈的鈽。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鮮都是以這樣方法製造核燃料。為了防止核子武器擴散，重水的生產和出售在很多國家都受到限制。
健康問題
一般相信重水並不屬於有毒物質，但是人體內的某些代謝需要輕水，所以如果只喝重水會生病。情形就好像空氣中最主要的成分氮氣是無毒的，但吸入純氮會因為缺氧致死。以老鼠做的實驗發現重水能抑制細胞的有絲分裂，引起需要迅速代謝的身體組織變壞。實驗中的老鼠連續數天只喝重水後，體內約一半的體液變成重水；這時症狀開始出現，需要快速細胞分裂的組織，如髮根及胃膜最先出現毛病。本來快速增長的癌細胞生長速度亦出現減慢，不過減慢的程度並不足以令重水作為可行的治療方法。
提煉方法
地球上的水大約有 3,200分之一是半重水 (HDO)。半重水可以透過電解及蒸餾，或以化學方法從普通水中提煉出來。可以使用化學方法，是因為重氫及普通氫原子由於質量稍為不同，所以化學反應的速度有異。當水中的半重水到了相當的濃度，重水便會因為水份子之間交換氫原子而慢慢出現。要從半重水再提煉純正的重水亦可使用電解、蒸餾及化學方法。但是電解及蒸餾所需要的能量會非常巨大，因此一般這一步只會使用化學方法。