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 тяжёлой воды 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 тяжёлой воды применяют масс-спектральный анализ (см. Масс-спектроскопия), денсиметрию, методы инфракрасной спектроскопии.

  По физическим свойствам D₂O заметно отличается от H₂O: кипит при 101,43 °С, замерзает при 3,82 °С, имеет плотность 1,104 г/см³. По химическим свойствам тяжёлая вода очень близка к H₂O, хотя некоторые реакции в ней замедляются или ускоряются (иногда в 2—3 раза). Основные промышленные методы получения тяжёлой воды — 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. Тяжёлую воду применяют в химии, биологии, гидрологии как изотопный индикатор. На живые организмы даже небольшие количества тяжёлой воды 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.