ノルスク・ハイドロ重水工場破壊工作
エンリコ・フェルミとその同僚たちは1934年に、ウランに中性子を衝突させた時の結果を研究していた。核分裂反応という考えを最初に述べたのは、イーダ・ノダックで1934年のことであった。フェルミの発表後、1938年末にリーゼ・マイトナー、オットー・ハーン、フリッツ・シュトラスマンらが核分裂反応を確認した。物理学者であれば誰でも、もし連鎖反応を制御することができれば、核分裂は新しいエネルギー源につながると気づいた。必要なのは、放射性壊変の際に放出される中性子を減速させて、核分裂性の原子核に吸収できるようにする物質であった。重水か黒鉛が中性子の減速材の候補であった。
ナチス・ドイツが核兵器製造の可能性を調査した際に(ドイツの原子爆弾開発を参照)、さまざまなオプションを確認した。歴史記録ではドイツが重水を利用した方法を推進した決定について詳細はわからないものの、ドイツがこの方法を研究していたことが第二次世界大戦後に明らかとなっている。最終的には開発に失敗したものの、取り組まれていた方法は技術的には実現可能なものであったことが示されている。
プルトニウム239は核兵器の有効な材料である(ただし、ガンバレル型の爆弾は実現不可能なので、インプローション型の仕組みを必要とする)。
重水はプルトニウム239を生産するために効果的な減速材となる。
重水は、通常の水から電気分解により取り出すことができる。