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 Тяжёлая вода выше плотности обычной воды (отсюда и название). Тяжёлая вода содержится в природных водах и атмосферных осадках в отношении 1 атом D на 5000-7000 атомов Н. Для определения содержания Тяжёлая вода применяют масс-спектральный анализ (см. Масс-спектроскопия ), денсиметрию , методы инфракрасной спектроскопии.
По физическим свойствам D2O заметно отличается от H 2O: кипит при 101,43 °С, замерзает при 3,82 °С, имеет плотность 1,104 г/см3. По химическим свойствам Тяжёлая вода очень близка к H 2O, хотя некоторые реакции в ней замедляются или ускоряются (иногда в 2-3 раза). Основные промышленные методы получения Тяжёлая вода - изотопный обмен воды и сероводорода, дистилляция водорода и многоступенчатый электролиз (см. Изотопов разделение ).
Тяжёлая вода применяется в ядерной физике и энергетике в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя в ядерных реакторах , а также как исходный продукт для получения дейтерия . Тяжёлая вода применяют в химии, биологии, гидрологии как изотопный индикатор . На живые организмы даже небольшие количества Тяжёлая вода действуют угнетающе, а большие дозы вызывают их гибель.
Термин «Тяжёлая вода» 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.