水分子中一个氢原子被氘取代后的化合物。天然水中存在HD16O,HD17O和HD18O三种半重水同位素分子。在转动惯量、键长、键角等分子结构尺寸上与重水分子有微小差异,某些物理性质也不尽相同。水的歧化反应H2O+D2O2HDO,25℃时实测的平衡常数为3.76,与等几率平衡常数偏离64%。
重水(或称氘化水,化学式D2O或者2H2O)是水的一种,它的质量比一般水要重。普通的水(H2O)是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所组成,但在重水分子内的两个氢同位素,比一般氢原子有各多一个中子,因此造成重水分子的质量比一般水要重。在自然界中,重水的含量很少。
由于普通水和重水都是由相同数量的氢和氧原子组成,两者的化学反应皆会接近相同。但在物理上,重水的熔点和沸点比普通水稍高,在一个大气压力下,重水的熔点是摄氏3.82度,沸点是摄氏101.4度。
密度方面,在摄氏20度和一个大气压力的环境下,重水的密度是11.05g/cm3。由于重水比普通水不容易被电解为氢和氧,以及与普通水相比,其含量稀少的关系,人们便以电解的方式来提炼纯度更高的重水。因此,重水的价格也比较昂贵。
有另一种重水称为半重水,HDO,它只有一个氢原子是多一个中子的重氢。一般的半重水都并不纯正,通常是50%HDO,25%的H2O 及 25%的D2O。
使用 核磁共振分析时倘若 溶剂是水,而研究的对象是氢,可以使用重水作溶剂。
中子减速剂:某些 核子反应堆使用重水来减慢中子的速度,让它们有机会与 铀反应。 轻水亦可以作 减速剂,但因为轻水会吸收中子,因此轻水式 反应堆必须使用 浓缩铀,而不能使用普通铀,否则将不能达到 临界质量。 重水反应堆不单可以使用普通铀,而且会把 铀238转化成为可制作 核弹的 钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造 核燃料。为了防止核子武器扩散,重水的生产和出售在很多国家都受到限制。
一般相信重水并不属于 有毒物质,但是人体内的某些代谢需要轻水,所以如果只喝重水会生病。情形就好像空气中最主要的成分 氮气是无毒的,但吸入纯氮会因为缺氧致死。以老鼠做的实验发现重水能抑制 细胞的有丝分裂,引起需要迅速代谢的身体组织变坏。实验中的老鼠连续数天只喝重水后,体内约一半的体液变成重水;这时症状开始出现,虽要快速 细胞分裂的组织,如发根及胃膜最先出现毛病。本来快速增长的癌细胞生长速度亦出现减慢,不过减慢的程度并不足以令重水作为可行的治疗方法。