重水行業(yè)市場深度分析及發(fā)展研究報告2023

• 黃文玉 2023年1月9日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1380 91
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重水與普通水看起來十分相像，是無臭無味的液體，它們的化學(xué)性質(zhì)也一樣，不過某些物理性質(zhì)卻不相同。普通水的密度為1g/cm3，而重水的密度為1.056g/cm3;普通水的沸點為100℃，重水的沸點為101.42℃;普通水的冰點為0℃，重水的冰點為 3.8℃。此外，普通水能夠滋養(yǎng)生

重水(Deuterium oxide)是由氘和氧組成的化合物，也稱為氧化氘，分子式D2O，相對分子質(zhì)量20.0275，比水(H2O)的相對分子質(zhì)量18.0153高出約11%，因此叫做重水。由于氘與氫的性質(zhì)差別極小，因此重水和普通水化學(xué)性質(zhì)也很相似，重水的離子積常數(shù)為1.6*10-15。在天然水中，重水的含量約占0.02%。重水電解速率比普通水要小，可以用電解法將其提取。重水與普通水沸點有一定差別，因此也可以用蒸餾法進(jìn)行提純。

重水與普通水的區(qū)別

重水與普通水看起來十分相像，是無臭無味的液體，它們的化學(xué)性質(zhì)也一樣，不過某些物理性質(zhì)卻不相同。普通水的密度為1g/cm3，而重水的密度為1.056g/cm3;普通水的沸點為100℃，重水的沸點為101.42℃;普通水的冰點為0℃，重水的冰點為 3.8℃。此外，普通水能夠滋養(yǎng)生命，培育萬物，而重水則不能使種子發(fā)芽。人和動物若是喝了重水，還會引起死亡。不過，重水的特殊價值體現(xiàn)于原子能技術(shù)應(yīng)用中。制造威力巨大的核武器，就需要重水來作為原子核裂變反應(yīng)中的減速劑，作中子的減速劑，也可作為制重氫的材料，普通水中含量約為0.02%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

地球上的水約有3,200分之一是半重水(HDO)。半重水可以透過電解及蒸餾，或以化學(xué)方法從普通水中提煉出來。可以使用化學(xué)方法，是因為重氫及普通氫原子由于質(zhì)量稍為不同，所以化學(xué)反應(yīng)的速度有異。當(dāng)水中的半重水到了相當(dāng)?shù)臐舛龋厮銜驗樗肿又g交換氫原子而慢慢出現(xiàn)。要從半重水再提煉純正的重水亦可使用電解、蒸餾及化學(xué)方法。但是電解及蒸餾所需要的能量會非常巨大，因此一般這一步只會使用化學(xué)方法。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年重水行業(yè)市場深度分析及發(fā)展研究報告》顯示：

重水主要用于核反應(yīng)堆中作減速劑，它可以減小中子的速率，使之符合發(fā)生裂變過程的需要。重水也是研究化學(xué)和生理變化中使用過的材料。濃而純的重水不能維持動植物的生命，其致死濃度為60%～80%。

重水雖然在尖端技術(shù)上是寶貴的資源，但對人卻是有害的。人是不能飲用重水的，微生物、魚類在純重水或含重水較多(超過80%)的水中，只要數(shù)小時就會死亡。相反，含重水特別少的輕水，如雪水，卻能刺激生物生長。

重水的主要用途是在核反應(yīng)堆中做“減速劑”，減小中子速度，控制核裂變過程，也是冷卻劑。重水和氘在研究化學(xué)和生理變化中是一種寶貴的示蹤材料，例如，用稀重水灌溉樹木，可以測知水在這些植物中每小時可運行十幾米到幾十米。測定飲過大量稀重水的人尿中的氘含量，知道水分子在人體中停留時間平均為14天。用氘代替普通氫，可以研究動植物消化和新陳代謝過程。濃的或純重水不能維持動植物生命，重水對一般動植物的致死濃度為60%。

重水行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

重水在尖端科技中有十分重要的用途。原子能發(fā)電站的心臟是原子反應(yīng)堆，為了控制原子反應(yīng)堆中核裂變反應(yīng)的正常進(jìn)行，需要用重水做中子的減速劑.電解重水可以得到重氫，重氫是制氫彈的原料，中國已于1967年6月17日成功地爆炸了第一顆氫彈，增漲了中國人民的志氣.更重要的是重氫進(jìn)行核聚變反應(yīng)時，可放出巨大的能量，而且不會污染環(huán)境.有人計算推測，如果將海水中的重氫都用于熱核反應(yīng)發(fā)電，其總能量相當(dāng)于全部海洋都變成了石油。

氮氣最重要的礦物是硝酸鹽，南美洲智利的硝石礦(NaNO3)，是地球上唯一存在的礦藏，是少見的含氮礦藏。氮在自然界中存在十分廣泛，并且氮對生物體內(nèi)亦有極大作用，動植物體中的蛋白質(zhì)都含有氮，是組成氨基酸的基本元素之一。

重水在自然界的天然水中，含量約占0.015%。由于含量少，制備難，所以它的售價較高(約16元/毫升)。重水(D2O )由氘和氧組成的化合物，相對分子質(zhì)量約為20。而超重水T2O在天然水中極其稀少，其比例不到十億分之一。

重水可以通過多種方法生產(chǎn)。最初的方法是用電解法，因為重水無法電解，這樣可以從普通水中把它分離出來。還有一種簡單方法是利用重水沸點高于普通水通過反復(fù)蒸餾得到。后來又發(fā)展了一些其他較佳的方法。重水雖然在尖端技術(shù)上是寶貴的資源，但對人卻是有害的.人是不能飲用重水的，微生物、魚類在純重水或含重水較多(超過80%)的水中，只要數(shù)小時就會死亡.相反，含重水特別少的輕水，如雪水，卻能刺激生物生長。

專家表示：少量的重水?dāng)z入應(yīng)該并無大礙。在天然水中，重水本身就占大約占6400分之一，也就是說，我們每天喝的水中都會有極低濃度的重水。據(jù)估計成人的體內(nèi)大約就含約5克重水。

若要制取1公斤的重水需要超過100萬噸的天然水和大量的電能，而超重水成本比黃金高上百倍，比重水提取成本高上萬倍。按目前生產(chǎn)水平,一座巨型工廠工作兩年,僅能生產(chǎn)出幾Kg 重水。而且生產(chǎn)1Kg 超重氫就要耗去將近10噸的原子燃料，所以超重水的價格是重水的幾萬倍。

重水參與化學(xué)反應(yīng)的速率比普通水緩慢，而重水的特殊價值主要體現(xiàn)于原子能技術(shù)應(yīng)用中，是尖端技術(shù)上的寶貴資源。制造威力巨大的核武器，就需要重水來作為原子核裂變反應(yīng)中的減速劑，作中子的減速劑，這樣可以減小中子的速率，使之符合發(fā)生裂變過程的需要。重水也是制作重氫的材料。

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