一、基础信息与核心特性
重氧水即氧-18标记水（H182O，CAS号14314-42-2），常温下为无色透明液体，密度1.108g/cm³（25℃，略高于普通水），沸点100.13℃，冰点0.28℃；微黏滞，表面张力72.8mN/m（20℃）；与普通水完全互溶，但混合会直接稀释¹⁸O丰度，需严格隔离。
化学与安全特性
核心属性：¹⁸O为稳定同位素，无辐射风险，化学性质与普通水接近，但同位素效应导致反应速率略低；
潜在风险：①同位素稀释损失；②长期高剂量影响：动物实验显示日均摄入＞10mL/kg可能干扰代谢酶活性，人体短期低剂量接触无害；③低温凝固膨胀：冰点高于普通水，低温储存易因凝固导致容器破裂。
制备方法：
工艺路线：主流为Girdler硫化物交换法（GS法）与氨-氢交换法，辅以低温精馏提纯；超高纯产品需额外经膜分离-催化交换集成工艺；
二、核心应用领域
（一）核电领域
反应堆慢化剂：99.8%纯度重氧水用于重水反应堆（PHWR），降低中子速度以维持链式反应；
冷却剂添加剂：与普通水复配用于核燃料棒冷却，提升热传导效率8%。
（二）医疗与生物领域
PET显像剂合成：99.99%以上纯度用于制备¹⁸F-FDG（氟代脱氧葡萄糖），作为肿瘤诊断示踪剂；
代谢研究：通过口服或注射标记人体水分子，追踪物质代谢路径，用于糖尿病、肾病等疾病机理研究。
（三）半导体与材料领域
硅片氧化工艺：99.9%纯度重氧水用于制备高质量SiO₂绝缘层，减少界面缺陷密度至10²cm-²以下；
催化剂研发：追踪氧化反应中氧原子迁移路径，优化汽车尾气催化剂活性。
（四）科研领域
同位素标记：作为标准试剂用于环境污染物溯源（如监测水体有机物降解）；
基础物理研究：超高纯产品用于中子散射实验，验证量子力学同位素效应。
三、安全规范与操作指南
（一）储存要求
容器与环境
采用PTFE（聚四氟乙烯）衬里玻璃瓶或不锈钢容器，标注“重氧水”“¹⁸O丰度”“防稀释”，超高纯产品需充氮气密封；
储存于2-25℃阴凉干燥处，避光（紫外线可能加速微量降解），远离普通水源与潮湿环境，货架间距≥30cm，地面设防泄漏托盘。
管理要求
按纯度分级存放，不同丰度产品避免交叉污染；开启后需24小时内使用，剩余液体密封后标注“已开封”及剩余丰度；台账记录需包含采购日期、丰度检测值、使用量等信息。
（二）运输规范
UN分类：非危险货物（无UN编号），但需按“精密化学品”运输，包装贴“防潮”“防混合”标签；
要求：①公路运输用防震保温箱（温度控制5-20℃），避免剧烈颠簸；②航空运输需提供纯度检测报告，单个包装≤5L，禁止与含水货物同舱。
（三）操作与应急
操作禁忌
人员需佩戴丁腈手套、护目镜，操作台面铺防水耐腐蚀垫；①使用前检测容器密封性，避免倾倒时接触普通水；②移液工具专用，禁止与普通水实验器具混用；③超高纯产品操作需在惰性气体保护手套箱内进行。
应急处理
泄漏处置：少量泄漏用吸水棉吸干（密封后按危险废物处理），大量泄漏用塑料薄膜围挡，避免流入下水道或与普通水混合；
接触处置：皮肤接触立即用无水乙醇擦拭后清水冲洗，误饮少量（＜5mL）可多喝水促进代谢，过量需就医监测肝肾功能。
（四）废弃处置
低丰度废液（＜50%）需经同位素回收装置提取¹⁸O后排放，高丰度废液由专业机构回收，禁止直接倾倒；