氘的对应反物质是反氘，其原子核拥有一颗反质子及反中子，反氘核于1965年最先由欧洲核子研究委员会（CERN）及美国布克海文国家实验室制成，但至今仍未曾成功造到一颗拥有正电子的完整反氘原子。

中文名

反氘核

符号

D

氘

拼音：dāo

英文：deuterium

同义词条：重氢

中文名称：氘

英文名称：deuterium

氘的定义

氢的非放射性同位素，符号D。氢气中含氘约

，常温下为气体。氘与氧化合能生成重水(

)，氘主要存在于重水中。

所属学科：大气科学(一级学科) ；大气化学(二级学科)

氘，元素氢的一种稳定形态同位素，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。它的原子核由一颗质子和一颗中子组成。在大自然的含量约为一般氢的7000分之一。常温常压下为无色无味的气体。

氘的发现

自1919年F.W.阿斯顿用质谱仪发现大多数元素有同位素后，人们试图发现氢的重同位素，并用来解释氢的原子量1.00777小数上的增值。1919年，O.斯特恩和M.福尔默尔企图用扩散法分离氢同位素，未得到预期的结果。1927年阿斯顿以16O的原子量为16.00000作基准测得氢的原子量为1.00778，与化学法测得的氢原子量 1.00777相符而认为氢是单一同位素的元素。1929年发现天然氧是由三种同位素组成的，从而出现了原子量化学标度和物理标度的差异。质谱法测定的氢原子量换算成化学标度后变成1.00756，比化学测定值小0.00021。1931年R.T.伯奇和D.H.门泽尔根据此差值指出，应有质量数为2的氢同位素存在，并估计出

。1931年底H.C.尤里、F.G.布里克韦德和G.M.默菲将4升液氢在三相点温度（14K）缓慢蒸发到只剩1毫升残液，然后用光栅光谱分析，结果在巴耳末线中发现质量数为2的氢同位素的谱线，从而发现了重氢。尤里因此获得1934年诺贝尔化学奖。

氘的性质

氕和氘的质量比为

，是所有稳定同位素中质量相差最大的一对同位素，因此表现在物理性质上的差异也最大（见表）氘具有较低的零点能和较小的碰撞频率，导致其化学反应性比氢低。氘的核自旋量子数为1，所以D2分子存在正仲分子。氘可以生成各种含氘化合物，最重要的氘化合物是重水。

氘的存在

天然氢中含有质量数为1的氕(H)

，质量数为2的氘(D)约

，还含有痕量的质量数为3的氢的放射性同位素氚(T)约

。氕和氘可以结合成三种分子：轻氢

、半重氢HD和重氢

。由于

平衡的存在，且平衡常数约等于4，在天然氢中主要存在

和HD分子。

氘的分离

液氢精馏是现代分离氘的有效方法之一。但在低温蒸馏时首先浓集的是HD，必须经催化剂转化为

的平衡混合物后才能继续精馏浓集。

氘的应用

氘主要以重水的形式被使用。在涉及氢的化学反应和生物化学反应研究工作中，氘广泛用作示踪原子。它常用作离子源；用经加速器加速的氘核轰击其他原子核，可进行核反应的研究。氘还是重要的核燃料。

氘对人体的危害

使脱氧核糖核酸排列混乱

有科学研究表明，氘(D)对生命体的生存发展和繁衍是有害的。氘(D)置换氢原子可以在DNA的螺旋结构中产生附加应力，造成双螺旋的相移、断裂、替换，使脱氧核糖核酸排列混乱，甚至重新合成，出现突变。生命机体对氘(D)没有任何抵御能力，一旦进入生命体后很难代谢出去，在体内有累加作用，所以高含量的氘(D)对人体的遗传、代谢和酶系等有不良影响。

氘的含量越高

对生命体的毒害就越大，因此包括人在内的各种动植物生命体始终都在受到不同程度的氘(D)中毒，只不过它们现在对于自然中的

比值的含氘(D)量已经产生了适应性。氘(D)对生命体的作用，最直接的是通过水完成的。研究表明，在水中不论氘(D)的含量多少对生命体都是有毒的。如果自然水中

超过了正常值

时，对生命体的毒害就更大了。饮用水中的氘浓度越低

氘(D)对人体所产生的有害影响就越小。轻水试验表明，含氘(D)量低的雪水即轻水有抗衰老作用。科学家还指出，鲸鱼之所以长得很大，并生活在接近冰山的融冰边缘区域而不在赤道区，是因为寒冷极地附近水中的含氘(D)量少，鱼类和浮游生物也容易繁殖。侏儒人和矮小动物主要生活在氘(D)含量多的赤道非洲西部，而大型非洲动物象和河马均在氘(D)的含量比正常值少的非洲东部。长寿的人也都生活在氘(D)含量少的北方和山地。因此氕氧轻水是“生命之水”的“圣水”, 氘氧重水则是危害和毁灭生命的祸水。水中含氘(D)量的多少对生命体进退存亡发展的这个决定性作用。鉴于氘(D)对生命体潜在的威胁，现代科学家正试图创造一种氘(D)含量低的饮用水，以此提高人类的生活质量。目前，日本、欧洲、美国的科学家都开展了相关研究，我国科学家也正在对低氘水（DDW）作系统研究，相信很快就能为人们提供一种真正的“上善之水”。