Тяжёлая вода

D₂O, изотопная разновидность воды, в которой лёгкий атом водорода ¹H замещен его тяжёлым изотопом ²H — дейтерием D. Впервые открыта в природной воде Г. Юри и Э. Ф. Осборном (США) в 1932 и выделена из неё в 1933 Г. Н. Льюисом и Р. Макдональдом (США). Плотность Т. в. выше плотности обычной воды (отсюда и название). Т. в. содержится в природных водах и атмосферных осадках в отношении 1 атом D на 5000—7000 атомов Н. Для определения содержания Т. в. применяют масс-спектральный анализ (см. Масс-спектроскопия), денсиметрию (См. Денсиметрия), методы инфракрасной спектроскопии.

По физическим свойствам D₂O заметно отличается от H₂O: кипит при 101,43 °С, замерзает при 3,82 °С, имеет плотность 1,104 г/см³. По химическим свойствам Т. в. очень близка к H₂O, хотя некоторые реакции в ней замедляются или ускоряются (иногда в 2—3 раза). Основные промышленные методы получения Т. в. — Изотопный обмен воды и сероводорода, дистилляция водорода и многоступенчатый электролиз (см. Изотопов разделение).

Т. в. применяется в ядерной физике и энергетике в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя в ядерных реакторах (См. Ядерный реактор), а также как исходный продукт для получения дейтерия (См. Дейтерий). Т. в. применяют в химии, биологии, гидрологии как изотопный индикатор (См. Изотопные индикаторы). На живые организмы даже небольшие количества Т. в. действуют угнетающе, а большие дозы вызывают их гибель.

Термин «Т. в.» применяют также к тяжелокислородной воде, в которой лёгкий изотоп кислорода ¹⁶O замещен тяжёлыми изотопами ¹⁷O и ¹⁸O, к дейтериевой HDO и к тритиевой, или сверхтяжёлой воде T₂O (а также HTO, DTO), содержащей вместо атомов ¹H его радиоактивный изотоп ³H — Тритий Т.

Лит.: Киршенбаум И., Тяжёлая вода, пер. с англ., М., 1953; Производство тяжёлой воды, пер. с англ., М., 1961; Краткая химическая энциклопедия, т. 1, М., 1961, с. 614—17; Бродский А. И., Химия изотопов, 2 изд., М., 1957.

В. С. Парбузин.