水,重水和超重水的区别和用途

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1. 重水（heavy water）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%，因此称为重水。在天然水中，重水的含量约占0.015%。
2. 1931年，美国科学家H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘，1933年，美国科学家G.N.路易斯和R.T.麦克唐南利用减容电解法得到0.5微升重水，纯度为65.7%，再经电解，得到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。
3. 重水的生产方法有电解法、精馏法和化学交换法。电解法通过电解水时，EBAE的电解分离系数可达10左右，可使重水很快浓集。精馏法通过分水、氨、氢等精馏法，以富集其中的氘，操作虽简单，但分离系数小。化学交换法利用化学反应使氘和氢交换而得到富集，是最经济的方法。
4. 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。
5. 重水在外观上和普通水相似，只是密度略大，为1.1g/cm³，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。
6. 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%。
7. 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/毫升，而重水的密度为1.056克/毫升。人和动物若是喝了重水，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。
8. 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，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，它比黄金还重。
9. 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，水的密度最小，是地球上最轻的水。
10. 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，我国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹，大长了中国人民的志气。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。详情