軽水・重水 (Light water ・ Heavy Water)

軽水とは

¹Hと¹⁶Oからなる水を軽水という。これ以外のHとOの組合せからなる水を重水(Heavy water)という。 通常の水には¹H₂¹⁶Oが99.76[%]含まれている。 広義的には天然水を軽水といい、天然に存在するもの以上の重水を含む水を重水という。

軽水の用途

熱中性子炉の一つである軽水炉は、減速材と冷却材の両方に軽水を使用している。

重水とは

水素の同位体には質量数2の重水素D(²H、Deuterium)と質量数3の三重水素T(³H、Tritium)があるが、 D₂O(²H₂O)のみを重水ということが多い。 重水は、重水素の酸化物で、通常の水の中にも約0.015%存在しているが、これを分離して純度の高い重水をつくる。

重水の用途

核融合炉においては、重水を減速材にすると減速能が軽水の約1/10しかなく軽水ほどは中性子が吸収されない。そのために低濃度の235Uでも燃料として利用でき、消費量も少ないという利点がある。 しかし、重水の精製に大規模な設備を要するために電力の価格が高くなり、重水は中性子を吸収すると管理が難しい三重水素になってしまう難点がある。