重水行业市场深度分析及发展研究报告2023

重水(Deuterium oxide)是由氘和氧组成的化合物，也称为氧化氘，分子式D2O，相对分子质量20.0275，比水(H2O)的相对分子质量18.0153高出约11%，因此叫做重水。由于氘与氢的性质差别极小，因此重水和普通水化学性质也很相似，重水的离子积常数为1.6*10-15。在天然水中，重水的含量约占0.02%。重水电解速率比普通水要小，可以用电解法将其提取。重水与普通水沸点有一定差别，因此也可以用蒸馏法进行提纯。

重水与普通水的区别

重水与普通水看起来十分相像，是无臭无味的液体，它们的化学性质也一样，不过某些物理性质却不相同。普通水的密度为1g/cm3，而重水的密度为1.056g/cm3;普通水的沸点为100℃，重水的沸点为101.42℃;普通水的冰点为0℃，重水的冰点为 3.8℃。此外，普通水能够滋养生命，培育万物，而重水则不能使种子发芽。人和动物若是喝了重水，还会引起死亡。不过，重水的特殊价值体现于原子能技术应用中。制造威力巨大的核武器，就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂，作中子的减速剂，也可作为制重氢的材料，普通水中含量约为0.02%(质量分数)。

地球上的水约有3,200分之一是半重水(HDO)。半重水可以透过电解及蒸馏，或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法，是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同，所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度，重水便会因为水分子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大，因此一般这一步只会使用化学方法。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年重水行业市场深度分析及发展研究报告》显示：

重水主要用于核反应堆中作减速剂，它可以减小中子的速率，使之符合发生裂变过程的需要。重水也是研究化学和生理变化中使用过的材料。浓而纯的重水不能维持动植物的生命，其致死浓度为60%～80%。

重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源，但对人却是有害的。人是不能饮用重水的，微生物、鱼类在纯重水或含重水较多(超过80%)的水中，只要数小时就会死亡。相反，含重水特别少的轻水，如雪水，却能刺激生物生长。

重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”，减小中子速度，控制核裂变过程，也是冷却剂。重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料，例如，用稀重水灌溉树木，可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量，知道水分子在人体中停留时间平均为14天。用氘代替普通氢，可以研究动植物消化和新陈代谢过程。浓的或纯重水不能维持动植物生命，重水对一般动植物的致死浓度为60%。

重水行业市场发展现状分析

重水在尖端科技中有十分重要的用途。原子能发电站的心脏是原子反应堆，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，重氢是制氢弹的原料，中国已于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹，增涨了中国人民的志气.更重要的是重氢进行核聚变反应时，可放出巨大的能量，而且不会污染环境.有人计算推测，如果将海水中的重氢都用于热核反应发电，其总能量相当于全部海洋都变成了石油。

氮气最重要的矿物是硝酸盐，南美洲智利的硝石矿(NaNO3)，是地球上唯一存在的矿藏，是少见的含氮矿藏。氮在自然界中存在十分广泛，并且氮对生物体内亦有极大作用，动植物体中的蛋白质都含有氮，是组成氨基酸的基本元素之一。

重水在自然界的天然水中，含量约占0.015%。由于含量少，制备难，所以它的售价较高(约16元/毫升)。重水(D2O )由氘和氧组成的化合物，相对分子质量约为20。而超重水T2O在天然水中极其稀少，其比例不到十亿分之一。

重水可以通过多种方法生产。最初的方法是用电解法，因为重水无法电解，这样可以从普通水中把它分离出来。还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。后来又发展了一些其他较佳的方法。重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源，但对人却是有害的.人是不能饮用重水的，微生物、鱼类在纯重水或含重水较多(超过80%)的水中，只要数小时就会死亡.相反，含重水特别少的轻水，如雪水，却能刺激生物生长。

专家表示：少量的重水摄入应该并无大碍。在天然水中，重水本身就占大约占6400分之一，也就是说，我们每天喝的水中都会有极低浓度的重水。据估计成人的体内大约就含约5克重水。

若要制取1公斤的重水需要超过100万吨的天然水和大量的电能，而超重水成本比黄金高上百倍，比重水提取成本高上万倍。按目前生产水平,一座巨型工厂工作两年,仅能生产出几Kg 重水。而且生产1Kg 超重氢就要耗去将近10吨的原子燃料，所以超重水的价格是重水的几万倍。

重水参与化学反应的速率比普通水缓慢，而重水的特殊价值主要体现于原子能技术应用中，是尖端技术上的宝贵资源。制造威力巨大的核武器，就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂，作中子的减速剂，这样可以减小中子的速率，使之符合发生裂变过程的需要。重水也是制作重氢的材料。

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