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化学性质

安全信息

用途与合成方法

概述

氘又称重氢，符号D或2H，氢的一种同位素。氢气中含氘0.02%。氘的大部分理化性质类似氢，在大多数情况下，氘的反应性较氕稍小。与氧化合而成重水(D2O)。氘主要以重水的形式被使用。人工加速的氘原子核能参与核反应，在热核反应过程中释放出巨大的能量，也用作氢反应机理的示踪原子。
如果人体内氘含量过多，就无法生产足够的能量，随之而来就是疲劳、癌症还有各种慢性病。很多人有这样的病症，就是因为体内环境的氘过多，而这又有很多原因，比如转基因食物、工业化食品，还有居住于临海地区等等。

工业化食品里面的氘水平是比较高的，这类食品食用过多，就会是人体氘含量增加。因为人体细胞本身就是一个去氘机，在正常的代谢过程中会去氘，如果体内氘水平太高，难以调整到一个正常的水平（130ppm），氘比较重就会搅乱蛋白质和DNA，从而引发癌症。这其实不是因为致癌基因，20%的患癌症病人基因是没有突变的，是氘让DNA变大，使细胞不断分裂。

药效作用

由于氘和氢的原子质量相差显著，碳和氘形成的键会在较低的频率上振动，其零点基础能量比相应的碳氢键能量要低，而它们的过渡态活化能是相近的，所以使碳氘键断裂比使碳氢键断裂需要更多的能量。（简而要之就是：碳氘键“生存”需要的能量比碳氢键低，拆散碳氘的结合需要更大的“动力”）。正因为打破碳氘共价键比碳氢键需要更大的能量，当化合物中的氢被氘取代后，化学反应的速率将显著减缓。如果反应过渡态涉及到碳氢键的对称断裂，那么碳氢键上的氢被氘取代后，可以减慢反应速度85% 左右。理论上，如果碳氢键的断裂涉及新陈代谢途径的速率决定步骤，那么氢被氘取代后，其氘代化合物在生物体内由代谢酶所催化的代谢过程就会减慢或者中止（如细胞色素P450、单胺氧化酶和醛氧化酶等）。

危害

自1931年美国H.C.尤里和F.G.布里克维德发现氘以来，氘的生物及生态学重要性立即引起许多研究者关注。 重水是由两个重氢原子和一个氧原子组成的液体化合物，其分子式为 D2O。 由于氘对氕质量相差约 1倍，当H2O中的H为D取代后，虽然重水仍然是无色、无臭、无味的液体，但密度增大，熔点、沸点增高，电离度、粘度、离子迁移率、等理化学性质变化显著。由于重水相对分子质量大，运动速度慢，所以在高山上的冰雪中，特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微，南极雪水的密度最小，是地球上最轻的水。 重水的特殊价值主 要体现在原子能技术应用中，原子反应堆是原子能发电站的心脏，为了控制原子反应堆中核裂变反应的正常进行，需要用重水做中子的减速剂。 电解重水可以得到重氢，重氢是制备威力巨大核武器氢弹的原料。环境中一定浓度的氘将能置换生物体内的氕并蓄积下来，C-D键比C-H键牢固不易断裂。

制备方法

可由电解重水或在较高温度下用铁或钨还原重水而得。用途：可用作研究氢的反应机理和核现象的示踪原子，人工加速的重氢核用于 进行许多核反应，在热核子反应过程中释放出巨大的能量，是一种极有前途的能源。