重水是怎么生产出来的

世界上总有一些令人好奇的问题，比如重水是否可以喝，它究竟是什么味道？

重水，简单来说，是分子中的氢被替换为氘的水。氢的三种同位素分别是氢-1、氢-2和氢-3，我们通常称之为氕、氘和氚。

这三种同位素的差异主要在于原子核的中子数量。氕是我们通常语境中的氢，由一个质子和一个电子组成，而氘比氕多一个中子，氚则多两个。

在自然界中，绝大多数的氢都是以氕的形式存在，相对丰度高达99.9844%。而氘的丰度较低，约为0.0156%，至于氚，由于其丰度低于0.001%，通常被视为微量存在。

最近，日本福岛的核废水事件中，氚的含量成为了人们重点讨论的问题。

氚具有放射性，会发生β衰变，半衰期为12.43年，衰变产物氦-3由于太轻会逃逸到宇宙中。在自然环境中，氚的含量极少，一般认为是宇宙辐射与上层大气中的氢相互作用产生，总量只有大约7.3千克。自核技术诞生以来，人类制造出的氚已经超过了自然存量的5倍。

日本福岛拥有百万吨的核废水。

尽管氕、氘、氚三者在原子组成上有所不同，但它们的化学性质差距却微乎其微。三者与氧反应都能生成水，称为H2O、D2O（重水）和T2O（超重水）。D2O和T2O俗称重水和超重水。

由于三者的许多性质都很相似，氚也是核废水中最难分离去除的物质。含有氚的超重水的危害不容忽视，放射性这三个字已经概括了很多。

没有放射性的重水要比超重水有趣得多。

重水的密度比水大10%，所以重水冰块能在水中沉底。

重水的发现几乎与氘的发现同时。1931年，科学家哈罗德·克莱顿·尤里发现了氢的同位素氘，并因此获得了1934年的化学奖。

早期制取重水的方法主要是通过电解水。从现象上看，电解水时阴极产生的氢气中轻同位素的比例更高，留在电解池内的水中氘的含量就会升高。

反应速率的变化与核量子效应有关。简单来说，由于较重的同质异形体拥有更低的震动频率，在大多数情况下需要更多的能量才能使化学键断裂。

天然水中的氘并不一定要以D2O的形式存在，更有可能以HDO（半重水）的形式存在。在电解法制取重水的过程中，当HDO分子达到一定比例后，水分子间还会发生交换氢离子的现象，D2O的比例会变得更高。

当电解制取重水的方法出现后，很快就被应用到实际中。利用丰富的水力资源来电解水制氢，用于生产硝酸盐化肥。在此过程中产生的残留物中氘与氢的比例为1:48，远远高于天然的1：6400，虽然大多数是以HDO半重水的形式存在，但也极具价值。于是商家开始从电解液的副产物中提取重水。虽然这个过程需要大量的联级电解室和消耗大量电力，但这并不妨碍重水成为商家供应的产品之一。但不得不提的是在德国的控制下获取的重水为的核研究提供了支持并被大量采购。盟军因此发动了一系列针对重水工厂的突袭行动为世界带来了和平的曙光。至今关于是否应阻止获取重水的争论仍然存在颇多观点激烈碰撞的人都有自己的立场观念主观地认为保护或被摧毁均为有效贡献留下了辩论的交锋面譬如秘密对重生发展的催生可能并不存在总之在各种正反因素的影响下事情复杂扑朔迷离各方众说纷纭尚无定论以历史角度看也许获取了全部的重水也不一定发挥预期效果从研究视角分析当下的共识是人类需致力于推动科技在新能源等领域的贡献努力营造和谐安全的世界氛围助力构建人类命运共同体继续向更加美好的明天进发推动社会不断向前发展以推动和平与发展两大主题共同进步携手共赢为目标才是当下最重要的命题关于这一方面的进步有很多甚至得益于非法的研究及商业化的操作不得不令人感慨社会文明进程的道路崎岖艰难仍需坚持走和平发展道路践行共商共建共享的全球治理观加强科技攻关在全球广泛推动能源的革新总而言之此类社会及商业进步从侧面证明探讨研究方向多样化技术创新显得尤为重要终是造福人类社会为了拓展人类知识边界科学家们也在不断探索未知领域关于重水的奥秘也不例外早在氘被发现后不久就有人尝试喝下重水了英国物理学家乔治·赫维西为了探讨其示踪性耗费多年收集喝下少剂量