重水は、天然ウランからプルトニウムを繁殖させることができる原子炉の一つのタイプの鍵です。 そのため、重水の生産は常に監視されており、材料は輸出管理されています。 さらに、重水素の供給源は、熱核兵器の二つの成分であるトリチウムと6LiDの生産に不可欠である。, 大量の重水を求めている国は、おそらく原子炉を緩和するために材料を使用することを望んでおり、プルトニウムを生産することを計画している しかし、カナダで設計され、建設されたCANDU（CANadian Deuterium Uranium）原子炉は、商業用電力生産に使用されています。

Ddeuterium,2H,核が一つの中性子を含む原子は、中性子そのものの前に発見されました。 1931年、ほとんどの科学者は、同位体の重さの違いは、”核電子”に結合した余分な陽子によるものだと考えました。,”その年、コロンビア大学で、Harold Ureyは市販の水素ガス中の2Hのスペクトル線を発見し、感謝祭までに数立方センチメートルの濃縮液体水素でそれを特定し 1932年、イングランドのケンブリッジでジェームズ-チャドウィックが中性子の影響を観測したが誤解していたイレーヌとフレデリック-ジョリオ＝キュリーから中性子を発見した。

重水素は、化学者が熱心にそれに彼らの注意を向けたことを（一つのことのために、およそ倍の質量）通常の水素と物理的に非常に異なっています。, 彼らは、通常の水素の代わりに重水素が化合物の挙動にどのような違いをもたらすのか、分子当たり二つの重水素原子を持つ水の植物や動物への影響はどのようなものか、そしてこの文字通り重水が持っているかもしれないどのような治療の可能性さえ疑問に思った。

重水D2Oは、両方の水素原子が重水素に置き換えられた水であり、一つの陽子と一つの中性子を含む水素の同位体である。 それは水に自然にありますが、少量だけで、1部の5,000よりより少しです。, 重水は、原子炉がその燃料として天然ウランで動作することを可能にする二つの主要な減速材の一つです。 もう一つの減速材は反応器グレードのグラファイト（5ppm未満のホウ素を含み、密度が1.50gm/cm3を超えるグラファイト）である。 1942年に建設された最初の原子炉はグラファイトを減速材として使用しましたが、第二次世界大戦中のドイツの努力は、天然ウランを使用して原子炉を,

核増殖装置にとって重水の重要性は、ウラン濃縮および関連するすべての技術インフラを完全に迂回して、武器に使用するためのプルトニウムを生産するためのもう一つのルートを提供することである。 さらに、重水減速反応器は、トリチウムを製造するために使用することができる。

重水素は、元素水素中の約0.015％の濃度で自然に生じる。 この天然に存在する同位体は、”重水”の形で純粋な重水素を生成するために濃縮された。”重水は、核物質製造炉の冷却材や減速材として使用されていました。, 重水は硫化水素を使用して作ることができます-水化学交換、水蒸留、または電気分解。

  • 硫化水素-水交換-硫化水素（H2S）と水の混合物中の化学平衡では、水中の重水素濃度はH2Sの濃度よりも大きくなります。 実際には、水と硫化水素ガスは、二つの異なる温度で反対方向に流れるように作られています。 重水素は冷たいセクションのガスから水に移ります。, 減らされたガスは重水素が水からガスに戻って移る熱いセクションに再循環する。 このプロセスのいくつかの段階では、20-30％までの重水素濃縮が可能です。
  • 分別蒸留-重水素原子を含む水分子は、重水素原子を含まないものよりも高い温度で蒸発するので、重水の沸点は通常の水よりもわずかに高い。 通常の水と重水の混合物以上の水蒸気は、結果として重水素中でわずかに枯渇し、液体はわずかに濃縮される。, 濃縮は、通常の水素を含む蒸気を連続的に沸騰させて除去することによって生じる。
  • 電気分解-通常の水素を含む水は、重水素を含む水よりも電流によって水素および酸素ガスに容易に分解される。 これにより、同位体を分離することができます。 サバンナ-リバー-サイト重水プラントは硫化水素-水交換プロセスを用いて重水を部分的に濃縮した。 重水素を分別蒸留によってさらに濃縮し、次いで電気分解によって濃縮した。, SRSの減速材リワークユニットは、重水素中で枯渇した反応器減速材を再富化するために分別蒸留を使用しました。

重水を”作る”と言うが、重水素はその過程で作られるのではなく、重水の分子はH2OまたはHDO（単重水化水）からなる膨大な量の水から分離され、”ドロス”は廃棄される。 あるいは、水を電気分解して、通常のガスおよび重水素を含む酸素および水素を生成してもよい。 その後、水素を液化し、蒸留して二つの種を分離することができる。, 最後に、得られた重水素を酸素と反応させて重水を形成する。 核変換は起こらない。

かなりの量の重水の生産には技術的なインフラが必要ですが、アンモニア生産、アルコール蒸留、および他の一般的な工業プロセスと類似しています。 一つは、天然水から直接重水を分離するか、まず水素ガス中の重水素content有量を”豊かに”することができます。 重水の異なる沸点を利用することが可能である（101。,4°C）および正常な水（100°C）または重水素（-249.7°C）と水素（-252.5°C）間の沸点の相違。 しかしながら、重水素の存在量が低いため、有用な量の重水素を得るためには膨大な量の水を沸騰させなければならない。 水の蒸発の高熱のために、このプロセスは膨大な量の燃料または電気を使用するでしょう。 実践的設備を活かした化学的差異の製造プロセスを必要な量のエネルギーです。, 分離方法には、液体水素の蒸留および様々な化合物に対する重水素および水素の異なる親和性を利用する様々な化学交換プロセスが含まれる。 これらは触媒としてカリウムのアミドを使用するアンモニア/水素システム、および硫化水素/水システム（Girdlerの硫化プロセス）を含んでいます。

ステージあたりの分離係数は、相対質量差が大きいため、重水素濃縮の方がウラン濃縮量よりも有意に大きかった。 しかしながら、これは、必要な全濃縮がはるかに大きいために補償される。, 235Uは天然ウランの0.72パーセントであり、生成物の90パーセントに濃縮されなければならないが、重水素は唯一のものである。水の水素の015パーセントは99パーセントより大きいに富まなければなり。 入力ストリームが少なくとも5％の重水を有する場合、減圧蒸留は通常の水から重水を分離するための好ましい方法である。

このプロセスは、ワインからブランデーを蒸留するために使用されるものと事実上同じです。, 主な目に見える違いは、銅パッキングではなく蒸留塔の濡れ性を改善するために化学的に処理されたリン青銅パッキングの使用です。 ほとんどの有機液体は非極性であり、実質的にあらゆる金属を濡らすが、水は高い表面張力を有する極性分子であり、非常に少数の金属を濡らす。 プロセスは水流が小さい低温で最もよく働く、従ってコラムのパッキングをぬれさせることは特に重要である。 蛍光体青銅は銅の合金とのです。02-.05パーセントリード,.05-.鉄分15％、。5-.11％の錫、および。01-.,35パーセントのリンです

重水はアルゼンチン、カナダ、インド、イラン、ノルウェーで生産されています。 その日、宣言された核兵器国を演出できる材料です。 最初の商業用重水プラントはノルウェーのノルスク水力発電所（1934年に建設され、年間容量12トン）であり、これは連合国によってドイツへの重水を拒否するために攻撃された工場である。 最大の工場はカナダのブルース工場（1979年、700トン/年）であったが、この施設は1998年に閉鎖された。 インドの見かけの能力は非常に高いが、そのプログラムは問題を抱えている。, 事故やシャットダウンは、生産の効果的な制限につながっています。

カナダのオンタリオ州にあるブルース重水工場は、d2oの世界最大の生産国であり、各ステップにダブルカスケードを組み込んだガードラー硫化物（GS）プロセスを使用していました。 上部（”低温”30-40℃）のセクションでは、硫化水素からの重水素が優先的に水中に移動します。 より低い（”熱い、”120-140°C）セクションでは、重水素は水から硫化水素に優先的に移住します。 適切なcas-cade配置は、実際に濃縮を達成する。 第一段階では、ガスは0から濃縮される。,015%重水素から0.07%。 第二のカラムはこれを0.35％に濃縮し、第三のカラムは10％から30％の重水素の間の濃縮を達成する。 このプロダクトは99.75%”リアクター等級”重水に終わるための蒸留の単位に送られる。 中の重水素の約五分の一だけ植物給水は重水生成物になります。 重水の単一のポンドの生産は給水の340,000ポンドを要求する。