重水
重水(じゅうすい、英語: heavy water)とは、質量数の大きい同位体の水分子を多く含み、通常の水より比重の大きい水のことである。重水に対して通常の水 (H2O) を軽水と呼ぶ。重水素と軽水素は電子状態が同じであるため、重水と軽水の化学的性質は似通っている。しかし質量が異なるので、物理的性質は異なる。
通常の水は H2O であるが、重水は水素の同位体である重水素(デューテリウム: D、H)や三重水素(トリチウム: T、H)、酸素の同位体 O や O などを含む。なお通常の水はH2Oが99.76パーセントからなるが、H2O(0.17パーセント)、H2O(0.037パーセント)、HDO(0.032パーセント)などの水もわずかながら含まれている。
狭義には化学式D2O、すなわち重水素二つと質量数16の酸素によりなる水のことを言い、単に「重水」と言った場合はこれを指すことが多い。別名に酸化重水素 (deuterium oxide, Water-d2) など。自然界では、D2Oとしての重水はほとんど存在せず、重水はDHOの分子式(半重水)として存在する。
※以下の値は、すべて101.325キロパスカル(1気圧)におけるものである。
D2Oで表される重水の融点は摂氏3.82度(276.97ケルビン)、沸点は摂氏101.43度(374.58ケルビン)である。また摂氏20度における密度は、1.105グラム毎立法センチメートルである。摂氏20度における粘性は 0.00125パスカル秒である。
O-D結合は同位体効果により、D2OはH2Oよりも電気分解の速度が遅い。このような軽水と重水の性質の違いを利用して、重水をわずかに含む天然の水から濃縮、分離することができる。
なお重水素は三重水素とは異なり放射性ではないため、重水 (D2O) もトリチウム水 (T2O) とは異なり放射性ではない。