重水

由氘和氧组成的化合物
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重水（Heavy Water）又名氧化氘[dāo]，氘水，化学式为D2O，是由氘和氧组成的化合物。相对分子质量为20.0275，比普通水（H2O）的相对分子质量18.0153高出约11%，密度也比普通水大，因此叫作重水。在天然水中，重水的含量约占0.02%。[5]1931年，美国化学家H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘。[6]是一种无色无味无臭的液体，物理性质与普通水略有差异，摩尔质量20.028g/mol，密度1.1044g/cm3（25°C），比普通水略重，熔点3.81°C，沸点101.4°C，都比普通水略高，黏度1.107cP（25°C），蒸气压1.999kPa（20°C）。[1][3]另外，重水中的氘与普通水中的氢发生交换作用会生成半重水（HDO），重水的化学性质和普通水基本相似，但化学反应速度比普通水慢。由于氘在电极上的放电速率比氢慢，因此重水电解速率比普通水要小，可以用电解法从水中提取。重水与普通水沸点有一定差别，因此也可以用蒸馏法进行提纯。[5]
重水被广泛的用于核反应中的减速剂和冷却剂，也是制造氢弹的原料，同时也作为示踪物用于示踪技术的检测。还可以作为蛋白质红外光谱测定的溶剂、建造中微子探测器的原料、制备氘代试剂的原料及临床眼科手术使用。[1][5][7][8][9][10][11][12]
浓的或纯重水不能维持动植物生命，重水对一般动植物的致死浓度为60%。植物种子如果浸在重水里就不能很好地萌发，甚至完全不能发芽。[5]

结构与组成

重水和普通水一样，也是由氢和氧化合而成的液态化合物，不过，重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。氢有3种同位素，一种是氢，它只含有一个质子，两个氢原子和一个氧原子化合可以生成普通的水分子；另一种是重氢一氘，它含有一个质子和一个中子，两个氘原子和一个氧原子化合后可以生成重水分子；一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子可组成半重水分子；还有一种是超重氢一氚[chuān]，它含有一个质子和两个中子，两个氚原子和一个氧原子化合后可以生成超重水分子。[13][14]