З давнього часу людство задавало собі питання: в чому сутність води, яке значення її в людському житті? Перше наукове відкриття в цій галузі, яке до нас дійшло, називається «Вчення про чотири стихії».
Воно було написано в четвертому столітті до н. е. давньогрецьким філософом Аристотелем. До складу чотирьох стихій входять земля, вогонь, вода і повітря. Причому вода служить джерелом холоду і вологи. У наступні часи вода все також приковувала до себе увагу кращих вчених умів свого часу. До вісімнадцятого століття ця речовина вважалося окремим хімічним елементом.
До тих пір поки вчений Франції Антуан Лавуазьє в 1783 року не повторив експерименти англійського вченого Кавендіша. Досліди полягали в роз'єднанні води за допомогою електричного струму. Лише француз зміг виявити те, що вода може розпадатися на водень і кисень. Тому він зробив висновок, що вода є окисом водню. Даний факт лягає в основу наступних дослідів з водою.
Але до визначення хімічного складу води, над її фізичними властивостями роздумували багато великих вчених. Так, Галілео Галілей вперше почав міркувати про те, чому лід в момент паводків не тоне і пливе по річках? Адже в принципі, тверда речовина повинна мати високу густину і вагу, в порівнянні з рідкою речовинию. До того ж, яким чином риби можуть жити під водою в зимовий час? Вони вмерзають в шари льоду? Виявилося, що причиною є здатність води до збільшення густини лише до -3,98°С. Нижче цього значення вода втрачає свою густину. З цієї причини під шарами льоду, які покривають в зимовий час водойми, вода зберігає плюсову температуру, через що там живуть риби та інші ссавці. Цей фактор знають рибалки. Закон чотирьох градусів довів і обґрунтував в 1772 році фізик з Франції Делюк.
Початок дев'ятнадцятого століття було ознаменовано винаходом парового транспорту, який допомагав приводити в рух перші з поїздів. Фізики з Франції П. Дюлонг і Д. Араго провели вивчення взаємозв'язку між тиском насиченої водяної пари і температурою води. Дмитро Менделєєв, популярний автор періодичної таблиці хімічних елементів, протягом 1891-1897 років вивів формулу, в якій густина води залежить від її температури. Важка вода, або як її ще називають оксид дейтерію, має такий же хімічний склад, як і проста звичайна вода, але замість, що містяться у воді атомів водню в ній знаходиться два важких ізотопу водню. Формулу важкої води можна записати як: D2O або 2H2O. Візуально важка вода виглядає як проста вода.
Важку воду відкрили молоді фізики Клейтон і Осборн. У 1933 році вчені змогли виділити її в чистому вигляді. За своїми властивостями вона відрізняється від звичайної води. Реакція з важкою водою, протікає слабкіше, ніж зі звичайною водою. У природних водах співвідношення важкої води і звичайної води одно один до п'яти тисяч. Дейтерій зустрічається і в напівважкій воді.
Важка вода має слабку токсичність. Хімічні реакції протікають повільно. Наукові експерименти над тваринами показали, що заміщення водню дейтерієм (25 відсотків) призводить до безпліддя. Якщо відсоток вмісту дейтерію збільшити тварина гине. Але деякі організми можуть вижити при сімдесяти відсотках дейтерію. Наприклад, інфузорія туфелька. Людина, здатна випити склянку важкої води без наслідків. Дейтерій буде виведений організмом протягом декількох днів. В цьому відношення важка вода не так токсична, як кухонна сіль.
Важка вода здатна накопичитися в залишку електроліту при багаторазовому електролізі води. Даний тип води на відкритому повітрі поглинає пари звичайної простої води, а це значить, що вона гігроскопічна. Вартість кілограма важкої води 250 євро. Така вартість встановлена через енергоємності.
«Важка вода» застосовується:
В ядерних технологіях;
В ядерних реакторах, для гальмування нейтронів і в якості теплоносія;
Як ізотопного індикатора в хімії, фізиці, біології та гідрології;
Як детектор деяких елементарних частинок;
Цілком ймовірно, що в найближчому майбутньому «важка вода» стане новим джерелом енергії - вивчається можливість використання дейтерію (D або 2H) як палива для керованого термоядерного синтезу.