标题：重水
词语 重水
【拼音】：zhòng shuǐ 
【注音】：ㄓㄨㄥ ˋ ㄕㄨㄟˇ
词语解释◎ 重水 zhòngshuǐ
[Deuterium oxide] 氘和氧的化合物，比一般水重，学名氧化氘。
详细解释释义：⑴.指含矿物质多的水。
【出处】：《吕氏春秋·尽数》：“轻水所多秃与瘿人；重水所多尰与躄人。”
释义：⑵.重氢和氧的化合物。无色、无臭、无味的液体。原子能工业中用作减速剂，也是制取重氢的原料。
有另一种重水称为半重水，HDO，它只有一个氢原子是多一个中子的重氢。一般的半重水都并不纯正，通常是50%HDO，25%的H2O 及 25%的D2O。除了由重氢组成的重水分子外，还有一种由重氧原子（氧17或氧18）组成的重水分子，称为“重氧水”。由于分离出重氧水分子的难度较高，因此提炼纯正重氧水的成本会比重氢水更高。
基本信息
中文名称：重水，98 atom %D  D2O
英文名称：Deuterium oxide 98 atom %D
英文别名：Heavy water， Water-d2
CAS号：7789-20-0
线性分子式：D2O
分子量：20.03
MDL号：MFCD00044636
EC号：232-148-9
重水(氧化氘)
  用于核电站的重水重水（heavy water）（氧化氘）是由氘和氧组成的化合物。分子式D2O，分子量20.0275，比普通水（H2O）的分子量18.0153高出约11%，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量约占0.015%。由于氘与氢的性质差别极小，因此重水和普通水也很相似。重水的离子积常数为1.6*10-15。
发现过程
1931年美  左边的安瓿里装着重水国H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘， 
1933年美国G.N.路易斯和R.T.麦克唐南利用减容电解法得到0.5毫升重水，纯度为65.7%，再经电解，得0.1克接近纯的重水。1934 年，挪威利用廉价的水力发电，建立了世界上第一座重水生产工厂。
主要作用
重水主要用作核反应堆的慢化剂和冷却剂，用量可达上百吨。重水分解产生的氘是热核燃料。重水还可做示踪物质。
特性
重水在外观上和普通水相似，只是密度略大，为1.1079克/立方厘米，冰点略高，为3.82℃，沸点为101.42℃。参与化学反应的速率比普通水缓慢、重水的一个分子是由两个重氢原子和一个氧原子组成，其分子式为D2O，相对分子质量是20。  安瓿中的重水
重水主要用于核反应堆中作减速剂，它可以减小中子的速率，使之符合发生裂变过程的需要。重水也是研究化学和生理变化中使用过的材料。浓而纯的重水不能维持动植物的生命，其致死浓度为60%～80%。
重水和普通水一样，也是由氢和氧化合而成的液体化合物，不过，重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。我们知道，氢有3种同位素。一种是氕，它只含有一个质子。它和一个氧原子化合可以生成普通的水分子。另一种是重氢 ——氘。它含有一个质子和一个中子。它和一个氧原子化合后可以生成重水分子。还有一种是超重氢——氚。它含有两个中子和一个质子。
重水外观上和普通水相似，是无色、无嗅无味的液体．密度比普通水大，熔点、沸点比普通水高．由于重水分子量大，运动速度慢，所以在高山上的冰雪中，特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微，水(氧化氢)的密度最小，是地球上最轻的水。重水在自然界中分布较少，在普通水中约含重水0.015%。由于含量少，制备难，所以它的售价较高（约16元/毫升）。
重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源，但对人却是有害的．人是不能饮用重水的，微生物、鱼类在纯重水或含重水较多(超过80%)的水中，只要数小时就会死亡．相反，含重水特别少的轻水，如雪水，却能刺激生物生长。　
生产方法
重水可以通过多种方法生产。最初的方法是用电解法，因为重水无法电解，这样可以从普通水中把它分离出来。还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。后来又发展了一些其他较佳的方法。
然而只有两种方法已证明具有商业意义：水——硫化氢交换法（GS法）和氨——氢交换法。
GS法是基于在一系列塔内（通过顶部冷和底部热的方式操作）水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品（氘浓缩至高达30%的水）送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水（即99.75%的氧化氘）。
氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。合成气被送进交换塔，而后送至氨转换器。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。  重水的生产氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。在以后的各级中得到进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。合成气进料可由氨厂提供，而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。氨—氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。利用GS法或氨—氢交换法生产重水的工厂所用的许多关键设备项目是与化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备相同的。对于利用GS法的小厂来说尤其如此。然而，这种设备项目很少有“现货”供应。GS法和氨—氢交换法要求在高压下处理大量易燃、有腐蚀性和有毒的流体。因此，在制定使用这些方法的工厂和设备所用的设计和运行标准时，要求认真注意材料的选择和材料的规格，以保证在长期服务中有高度的安全性和可靠性。规模的选择主要取决于经济性和需要。因而，大多数设备项目将按照用户的要求制造。
最后，应该指出，对GS法和氨—氢交换法而言，那些单独地看并非专门设计或制造用于重水生产的设备项目可以组装成专门设计或制造用于生产重水的系统。氨—氢交换法所用的催化剂生产系统和在上述两方法中将重水最终加浓至反应堆级所用的水蒸馏系统就是此类系统的实例。
专门设计或制造用于利用GS法或氨—氢交换法生产重水的设备项目包括如下：
1． 水——硫化氢交换塔 
专门设计或制造用于利用GS法生产重水的、用优质碳钢（例如ASTM A516）制造的交换塔。该塔直径6米（20英尺）至9米（30英尺），能够在大于或等于2兆帕（300磅/平方英寸）压力下和6毫米或更大的腐蚀允量下运行。
2． 鼓风机和压缩机 
专门为利用GS法生产重水而设计或制造的用于循环硫化氢气体（即含H2S 70%以上的气体）的单级、低压头（即0.2兆帕或30磅/平方英寸）离心式鼓风机或压缩机。这些鼓风机或压缩机的气体通过能力大于或等于56立方米/秒（120000 标准立方英尺/分），能在大于或等于1.8兆帕（260磅/平方英寸）的吸入压力下运行，并有对湿H2S介质的密封设计。　

健康问题
一般相信重水并不属于有毒物质，但是人体内的某些代谢需要轻水，所以如果只喝重水会生病。情形就好像空气中最主要的成分氮气是无毒的，但吸入纯氮会因为缺氧致死。以老鼠做的实验发现重水能抑制细胞的有丝分裂，引起需要迅速代谢的身体组织变坏。实验中的老鼠连续数天只喝重水后，体内约一半的体液变成重水；这时症状开始出现，需要快速细胞分裂的组织，如发根及胃膜最先出现毛病。本来快速增长的癌细胞生长速度亦出现减慢，不过减慢的程度并不足以令重水作为可行的治疗方法。
提炼方法
地球上的水约有3,200分之一是半重水（HDO）。半重水可以透过电解及蒸馏，  生产重水或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法，是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同，所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度，重水便会因为水份子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大，因此一般这一步只会使用化学方法。
用途
国际在线报道：美国表示，伊朗境内的一家重水生产工厂的修建工作已接近完成，届时将能为附近的核反应堆提供其所需的重水。重水究竟是一种什么宝贝，值得人们处心积虑地制造它、破坏  核电站的重水堆它，如此密切地关注它呢？ 
重水与普通水看起来十分相像，它们的化学性质也一样，不过某些物理性质却不相同。普通水的密度为1克/立方厘米，而重水的密度为1.1079克/立方厘米。人和动物若是喝了超过身体中水总体积80%的重水，就会引起死亡。重水的特殊价值体现在原子能技术应用中，要制造威力巨大的核武器，就需要重水作为原子核裂变反应中的减速剂。
1942年2月20日上午十点四十五分，当纳粹德国满载重水的轮渡船正准备横渡挪威廷斯佐湖时，一声低沉的爆炸声自甲板下传出来。5分钟后，这艘船便沉入了湖底，船上装载的重水也溶入了湖水中。由挪威人组成的代号为“燕子”的特种部队利用定时炸弹炸沉了这艘运送重水的渡船，使战争狂人希特勒梦想制造第一枚原子弹的计划彻底破灭。
使用核磁共振分析时倘若溶剂是水，而研究的对象是氢，可以使用重水作溶剂。中子减速剂：某些核子反应堆使用重水来减慢中子的速度，让它们有机会与铀反应。轻水亦可以作减速剂，但因为轻水会吸收中子，因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀，而不能使用普通铀，否则将不能达到临界质量。重水反应堆不单可以使用普通铀，而且会把铀238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散，重水的生产和出售在很多国家都受到限制。
重水在尖端科技中有十分重要的用途．原子能发电站的心脏是原子反应堆，为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行，需要用重水做中子的减速剂．电解重水可以得到重氢，重氢是制氢弹的原料，中国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹，增涨了中国人民的志气．更重要的是重氢进行核聚变反应时，可放出巨大的能量，而且不会污染环境．有人计算推测，如果将海水中的重氢都用于热核反应发电，其总能量相当于全部海洋都变成了石油。[1]