무거운 물에 열쇠 중 하나는 종류의 원자로에서는 플루토늄 수 있습에서 자란 자연 우라늄. 이와 같이,중수의 생산은 항상 감시되고,물자는 통제된 수출입니다. 또한,중수소의 원천은 열핵 무기의 두 가지 성분 인 삼중 수소와 6LiD 의 생산에 필수적입니다., 대량의 중수를 찾는 국가는 아마도 원자로를 완화하기 위해 물자를 사용하기를 원하며 플루토늄을 생산할 계획이있을 수 있습니다. 그러나 캐나다에서 설계되고 제작 된 CANDU(캐나다 중수소 우라늄)원자로는 상업용 전력 생산에 사용됩니다.

핵이 하나의 중성자를 포함하는 원자 인 Ddeuterium,2h 는 중성자 자체보다 먼저 발견되었다. 1931 년에,대부분의 과학자들은 생각은 서로 다른 무게의 동위 원소들 때문에 양자는 바인딩을”핵 전자.,”그 해에,컬럼비아 대학에서,Harold Urey 발견의 스펙트럼 선을 2 시간에서 상업적인 수소 가스 및여,감사,확인 그것은 몇 가지 입방 센티미터의 농축된 액체 수소이다. 월 1932 년에 캠브리지,영국,James 채드윅을 발견 중성자–자신의 큐에서 Irène 및 프레데릭 졸리 오 퀴리가 관찰하의 효과 중성자 그러나 해석니다.

중수소에 물리적으로 다른 일반 수소(약 두 배로 대규모 중 하나에 대한 일)는 화학자를 간절히 관심을 돌렸습니다., 그들이 궁금해 어떤 차이가 중수소 대신 보통의 수소 수도에서 만들의 동작을 화학 화합물;어떤 효과 식물과 동물에의 물로 두 가지 중수소 원자 분자 당 될 수도 있고 심지어 무엇을 치료는 잠재력이 문자 그대로 무거운 물을 수 있습니다.

무거운 물,D2O,은 물에서 수소 원자로 대체되었습니다 중수소,동위 원소의 수소 중 하나를 포함하는 양성자 및 중 하나는 중성자. 그것은 물 속에 자연적으로 존재하지만,5,000 에서 1 부분 미만의 소량 만 존재합니다., 무거운 물 원자로가 연료로 천연 우라늄과 함께 작동 할 수 있도록 두 주요 중재자 중 하나입니다. 다른 중재자는 반응기 등급 흑연(5ppm 미만의 붕소를 함유하고 밀도가 1.50gm/cm3 을 초과하는 흑연)입니다. 첫번째 원자로 내장 1942 년 사용 흑연으로 운영자,독일어 노력하는 동안 차 세계 대전에 집중을 사용하여 무거운 물건한 반응기를 사용하여 천연 우라늄.,

의 중요성은 무거운 물을 핵 proliferator 가 제공하는 것 하나 더 많은 생산 플루토늄에 사용하기 위해 무기,전적으로 우회 우라늄 농축과 관련된 모든 기술적 인프라가 있습니다. 또한,중 물-중재 된 반응기는 삼중 수소를 만드는데 사용될 수있다.

중수소는 원소 수소에서 약 0.015%의 농도로 자연적으로 발생합니다. 이 자연 발생 동위 원소는”중 물 형태로 순수한 중수소를 생산하기 위해 농축되었다.”중수는 핵 물 생산 원자로에서 냉각수 및 중재자로 사용되었습니다., 무거운 물 물 물 화학 교환,물 증류,또는 전기 분해-황화수소를 사용 하 여 만들 수 있습니다.

  • 황화수소-물 Exchange 에서의 혼합물 황화 수소(H2S)그리고 물에서 화학 평형,농도에서 중수소의 물보다 큰 농도에서 H2S. 의 차이점에서 이러한 농도에 따라 온도의 혼합물. 실제로,물 및 황화수소 가스는 두 개의 상이한 온도에서 반대 방향으로 흐르도록 만들어진다. 중수소는 가스에서 차가운 부분의 물 속으로 옮겨집니다., 고갈 된 가스는 중수소가 물으로부터 가스로 다시 옮겨지는 뜨거운 섹션으로 재순환된다. 이 과정의 여러 단계는 최대 20-30%의 중수소 농축을 허용합니다.
  • 분별 증류-물 분자를 포함하는 중수소 원자 증발기에서 더 높은 온도 없이 그들 보다 중수소,그래서 끓는점의 무거운 물보다 약간 높은 그의 정상 물. 정상적인 물 물 및 무거운 물의 혼합물 위의 수증기는 결과적으로 중수소에서 약간 고갈되는 반면 액체는 약간 농축 될 것입니다., 농축은 연속적으로 끓여서 정상적인 수소를 함유 한 증기를 제거하는 결과입니다.
  • 전기-물을 포함하는 정상적인 수소가 더 쉽게 분리로 수소와 산소가스에 의해 전류보다 물이 포함된 중수소. 이를 통해 동위 원소를 분리 할 수 있습니다. 물 물 물.사바나 강 사이트 중수 공장은 황화수소-물 교환 과정을 사용하여 중수를 부분적으로 풍부하게했습니다. 중수소는 분별 증류에 의해 추가로 농축 된 다음 전기 분해에 의해 농축되었다., Srs 의 중재자 재 작업 장치는 분별 증류를 사용하여 중수소에서 고갈 된 반응기 중재자를 다시 풍부하게했습니다.

지만 하나 말의”를 만드는”무거운 물,중수소 이루어지지 않는 과정에서 오히려,분자의 무거운 물에서 분리되어 있는 광대한 양의 물로 구성된 H2O 또는 HDO(단독으로 중수 물),및”부스러기를”는 폐기됩니다. 대안적으로,물들은 정상 가스 및 중수소를 함유하는 산소 및 수소를 만들기 위해 전기 분해될 수 있다. 그런 다음 수소를 액화하고 증류하여 두 종을 분리 할 수 있습니다., 마지막으로,생성 된 중수소는 산소와 반응하여 물 중수를 형성한다. 핵 변환은 발생하지 않습니다.

생산의 무거운 물에 상당한 양의 필요한 기술 인프라,하지만 하는 유사성 암모니아를 생산,알코올 증류,그리고 다른 일반적인 산업 프로세스입니다. 물 물.하나는 중수를 자연수에서 직접 분리하거나 수소 가스에서 중수소 함량을 먼저”풍부하게”할 수 있습니다. 중수 물(101.,4°C)정상 물(100°C)또는 차 끓는점 중수소(-249.7°C)와 수소(-252.5°C). 그러나 중수소의 풍부도가 낮기 때문에 유용한 양의 중수소를 얻기 위해 엄청난 양의 물 을 끓여야 할 것입니다. 물 기화의 높은 열 때문에,이 과정은 연료 또는 전기의 엄청난 양을 사용할 것입니다. 화학적 차이를 이용하는 실용적인 시설은 훨씬 적은 양의 에너지를 필요로하는 프로세스를 사용합니다., 분리 방법은 다음을 포함한다 증류의 액체 수소 및 다양한 화학 교환 프로세스를 활용이 다른 동질성의 중수소와 수소를 위한 다양한 화합물이다. 여기에는 칼륨 아미드를 촉매로 사용하는 암모니아/수소 시스템과 황화수소/물 시스템(거들러 황화물 공정)이 포함됩니다.

단계 당 분리 인자는 더 큰 상대 질량 차이 때문에 우라늄 농축에 비해 중수소 농축에 대해 상당히 크다. 그러나 이것은 필요한 총 농축이 훨씬 크기 때문에 보상됩니다., 235U 는 천연 우라늄의 0.72 퍼센트이며,제품의 90 퍼센트까지 농축되어야하지만,중수소는 단지이다.물 속의 수소의 015 퍼센트와 99 퍼센트 이상으로 농축되어야합니다. 투입 물 물에는 적어도 5 퍼센트 중수가 있는 경우에,진공 증류는 정상적인 물에서 중량을 분리하는 선호한 방법입니다.

이 과정은 와인에서 브랜디를 증류하는 데 사용 된 것과 거의 동일합니다., 주요 보이는 차이의 사용 형광체 청동이 포장되어있는 화학적으로 처리하는 개선 습윤성에 대한 증류 열의보다 구리 포장입니다. 대부분의 유기 액체 비극과 젖은 거의 모든 금속,는 동안 물되고,높은 극성분자과 높은 표면장력,법률이 매우 몇 가지 중요합니다. 이 공정은 물 흐름이 작은 저온에서 가장 잘 작동하므로 컬럼의 패킹을 적시는 것이 특히 중요합니다. 인광체-청동은 구리의 합금입니다.02-.05%리드,.05-.15%철,.5-.11%주석,과.01-.,35%인.물 중수는 아르헨티나,캐나다,인도,이란 및 노르웨이에서 생산됩니다. 아마도 5 개의 선언 된 핵무기 국가 모두가 그 물질을 생산할 수 있습니다. 첫번째 상업적인 무거운 물은 가장 Norsk 수력 전기 시설에서 노르웨이(내장 1934,수용량 12 미터 메트릭 톤/년);이것은 식물에 의해 공격을 받았는 동맹국을 거부하는 무거운 물을 독일에 있습니다. 가장 큰 공장은 캐나다의 브루스 공장(1979;700 미터 톤/년)이었지만이 시설은 1998 년에 폐쇄되었습니다. 인도의 명백한 수용력은 매우 높지만 그 프로그램은 어려움을 겪었습니다., 사고와 셧다운은 생산에 효과적인 제한을 초래했습니다.

브루스 무거운 물 공장에서 온타리오,캐나다,세계에서 가장 큰 생산자의 D2O. 사용 Girdler 황화물(GS)프로세스 통합하는 더블 캐스케이드에서는 각 단계입니다. 상부(“차가운”30-40°C)섹션에서 황화수소의 중수소가 우선적으로 물 속으로 이동합니다. 하부(“고온”120-140°C)섹션에서 중수소는 물으로부터 황화수소로 우선적으로 이동한다. 적절한 캐스-케이드 배열은 실제로 농축을 달성한다. 첫 번째 단계에서는 가스가 0 에서 농축됩니다.,015%중수소 0.07%. 두 번째 열은 이것을 0.35%로 풍부하게하고,세 번째 열은 10%에서 30%중수소 사이의 농축을 달성합니다. 물.이 제품은 99.75%”반응기 등급”중수로 마무리하기 위해 증류 장치로 보내집니다. 물 물.중수소의 약 5 분의 1 만식물 공급 물은 중수 생성물이됩니다. 물.물.1 파운드의 중수를 생산하려면 340,000 파운드의 사료 용수가 필요합니다.