水應該是大家最熟悉不過的物質了，每人每天都需要攝入一定量的水以維持機體代謝所需。
 
人有胖瘦之分，但你知道水也有“輕重之別”嗎？只聽說要“多喝熱水”，那重水又是什么，跟普通的水有什么區(qū)別，喝了重水會中毒嗎？

1 重水“重”在哪里？

一提到重水，人們常常把它與核電站聯(lián)系起來。沒錯，重水確實是核電站常用的中子減速劑，但它本身是沒有輻射的，外觀也幾乎與普通的水一模一樣。
 
無論是重水還是普通水，都由氫和氧兩種元素組成。普通的水分子相對分子質量為18，而重水分子卻是20。重水“重”在哪里？問題就出在氫上。

水分子的結構

氫元素是一個統(tǒng)稱，自然界中一共有3種氫，分別為氕、氘、氚，它們互為彼此的同位素。
這三兄弟長得十分相像，都含有一個質子和一個核外電子。它們之間的區(qū)別就在質量上，氕的質量最小，其次是氘，氚最重。
 
之所以質量不同，是因為它們的原子核不同，氕的原子核內只有1個質子，沒有中子，氘核則由1個質子和1個中子構成，而最重的氚核內有1個質子和2個中子。

普通氫原子及其同位素

日常生活中普通的水由2個氕原子和1個氧原子構成，而核電站用的重水則由2個氘原子和1個氧原子構成，因此重水其實“重”在了氫上。

此外，2個氚原子也可以與1個氧原子結合成更重的水分子，我們管它叫超重水，這種水是有放射性的。

2 重水能喝嗎？有沒有毒？

要回答重水有沒有毒，我們首先要知道到底什么是“毒”，中毒時人體到底發(fā)生了哪些變化？
 
常見的有毒化學物質進入肌體后，能與肌體發(fā)生一系列生物化學反應，干擾或破壞肌體的正常生理功能，引起暫時性或持久性的病理狀態(tài)，甚至危及生命。
 
除此之外，還有些物質會與人體發(fā)生更復雜的作用，引起中毒。
當然，劑量也是一個重要的因素，鹽、糖，甚至純凈水等一些看似“人畜無害的”物質如果攝入過多也會中毒。

下面我們就來仔細討論下，重水是否有毒。首先，重水本身并不會向外輻射射線，自然也不會通過電離輻射來對人體造成損害，這就排除了由輻射引起的毒性。
 
僅從化學反應導致中毒的角度看，如果重水和普通水的化學性質足夠地相似，那么它在人體內能發(fā)生的化學反應理論上是與普通的水一樣的，應該和水一樣無害。
如果重水和普通水的化學性質有所不同，那么不同之處很可能就是重水的毒性所在。
 
講到這里一些化學小天才可能要搶答了：氕與氘只相差一個中子，核外電子個數(shù)完全相同，它們各自與氧結合后形成的水分子的電子個數(shù)與分布也是幾乎相同的。
 
化學老師一定講過，電子結構往往決定了化學性質，因此重水的化學性質應該與水是相同的，所以重水毒性也和水相似，只有極大量飲用才有害。
曾有實驗人員用重水配置食物喂養(yǎng)小鼠，一段時間后，小鼠體內的水漸漸被重水取代。

當血漿中的重水含量達到20%時，小鼠就會開始出現(xiàn)皮膚發(fā)炎、尾巴壞死的現(xiàn)象；達到30%時，小鼠出現(xiàn)痙攣、昏睡、拒食等癥狀；達到35%以上時，小鼠開始陸續(xù)死亡。

除了小鼠，其他動物和一些植物同樣也無法依靠重水生存，根據(jù)體內重水濃度的不同，會出現(xiàn)不同程度的中毒癥狀，甚至死亡。

這一系列實驗都指向了一個結論：重水和水的化學性質并不完全相同。

對人體的影響

要知道，對于人來說，水是最重要的物質之一。人體時時刻刻發(fā)生著無數(shù)生物化學反應，這些反應多數(shù)都需要水的參與，且往往伴隨著氫原子的轉移。
如果把水替換成重水，一些生化反應就可能減慢，甚至慢到如同停滯一般，這樣人體正常的生理活動就難以維系，進而表現(xiàn)出中毒的癥狀，這便是重水導致中毒的原理了。
 
不過，我們日常喝的水中本身就含有微量的重水，人體也天然含有大約4 mL的重水，這些都不會對健康產生影響。
但是，當喝下的重水足夠多時，就很可能對健康造成嚴重危害。
 
說到這兒，你有沒有靈光一閃！既然重水能抑制生理活動，那么我們能不能用重水來阻礙一種本不該出現(xiàn)在人體內的異常生理活動，即癌細胞的分裂呢？
 
正常細胞內的生化反應都能被重水抑制，那么作為生命活動最旺盛、不斷分裂的癌細胞，自然首當其沖。
 
聰明的科學家也想到了這點，試圖利用重水來抑制癌細胞分裂和病毒滅活。目前，相關研究仍在進行中，這依然只是一個大膽的猜想，并未在臨床得到應用。

來源：數(shù)字北京科學中心