Тяжелая (дейтериевая) вода

В 1932 году американцы Г. Юри и Э. Осборн обнаружили, что даже в самой чистой воде, которую только можно получить в лабораторных условиях, содержится незначительное количество какого-то вещества, выражающегося, по-видимому, той же химической формулой Н₂О, но обладающего молекулярным весом 20 вместо веса 18, присущего обычной воде. Юри назвал это вещество тяжёлой водой. Большой вес тяжёлой воды объясняется тем, что её молекулы состоят из атомов водорода с удвоенным атомным весом по сравнению с атомами обычного водорода. Двойной вес этих атомов в свою очередь обусловливается тем, что их ядра содержат, кроме единственного протона, составляющего ядро обычного водорода, ещё один нейтрон. Тяжёлый изотоп водорода получил название дейтерия (D или ²Н), а обычный водород стали называть протием. Тяжёлая вода, окись дейтерия, выражается формулой D₂О. На каждые 6700 атомов протия в среднем приходится только один атом дейтерия.

Вскоре был открыт третий, сверхтяжёлый изотоп водорода с одним протоном и двумя нейтронами в ядре, который был назван тритием (Т или ³Н). В соединении с кислородом тритий образует сверхтяжёлую воду Т₂О с молекулярным весом 22. Тритий радиоактивен, период его полураспада немного больше 12 лет. Он непрерывно образуется в стратосфере под действием космического излучения. Количество трития на нашей Земле мало — меньше одного килограмма на всем земном шаре; но, несмотря на это, он рассеян и его можно обнаружить повсюду.

В природных водах содержится в среднем около 0,016% тяжёлой воды. Тяжёлая вода внешне похожа на обычную воду, но по многим физическим свойствам отличается от неё: вода тяжелый омагниченный молекула.

Она хуже (на 5 — 15%) растворяет различные соли. В тяжёлой воде скорость протекания некоторых химических реакций иная, чем в обычной воде, однако 100% дейтериевую воду тяжело получить. Она получается путем длительного электролиза, т. к. разложению подвергаются преимущественно молекулы Н₂О. Поэтому при длительном электролизе воды остаток постепенно обогащается молекулами D₂О. Из такого остатка после многократного повторения электролиза в 1933 г. впервые удалось выделить небольшое количество воды состоящей почти на 100% из молекул D₂О.