Тяжёлая вода

Тяжёлая вода

Тяжёлая вода, D₂ O, изотопная разновидность воды, в которой лёгкий атом водорода ¹ H замещен его тяжёлым изотопом ² H — 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 , методы инфракрасной спектроскопии.

  По физическим свойствам D₂ O заметно отличается от H₂ O: кипит при 101,43 °С, замерзает при 3,82 °С, имеет плотность 1,104 г/см³ . По химическим свойствам Т. в. очень близка к H₂ O, 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 , а также как исходный продукт для получения дейтерия . Т. в. применяют в химии, биологии, гидрологии как изотопный индикатор . 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 ¹⁶ O замещен тяжёлыми изотопами ¹⁷ O и ¹⁸ O, к дейтериевой HDO и к тритиевой, или сверхтяжёлой воде T₂ O (а также HTO, DTO), содержащей вместо атомов ¹ H его радиоактивный изотоп ³ H — 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.