什么是氘？

平均而言，每6420个氢原子中有一个是氘同位素。氘同位素分布在含氢分子中，重要的是，包括所有形式的水，也包括我们体内的水。每立方米海水中含33克氘，因此海洋中含有数以吨计的这种同位素。

氘的自然丰度因水源而异。水由氢原子和氧原子组成，因此了解水体中的氘丰度可以为了解该水体的历史和起源提供线索。这是同位素水文学的一个关键组成部分。氘还有许多其他用途，包括用于营养评定和用作未来聚变能电厂的燃料。欲了解更多信息，请继续阅读。

整个水循环（也称为水文循环）都可以追踪到氘。水循环即水从地球表面进入大气层再返回地面的连续循环过程（见信息图表）。

水的稳定同位素组成反映了水起源的位置，并可追踪水在水循环中的运动。例如，科学家可以根据氘和氧同位素浓度来表征最近补给的地下水和原生地下水。有了这些数据，科学家可以评价补给地下水资源所需的时间，并就如何最佳管理和保护水源向决策者提出建议。欲了解更多信息，请阅读这篇文章。

生物摄取具有天然氘特征或反映水源的“指纹”的水分子。同位素特征沿着食物网向上延伸，可以在不同物种的有机物质中找到。例如，鸟类的羽毛和爪子有都有同位素指纹，可以追溯到水源的来源。通过测量有机材料的氘含量并将其与预测雨图相关联，科学家可以通过内在联系标记出一种动物的起源并追踪其迁徙。

利用氘和其他稳定同位素的同位素特征追踪各种物种的迁移，用于创建跨大陆的迁移地图。这有利于支持保护工作和保护动物的繁殖区。

请看蝴蝶的迁徙路径是如何被发现的。

氘可用于改善营养评定的研究，有助于了解体重增加或减少是由脂肪还是肌肉引起的，母乳喂养推广活动是否有效，以及某些人群是否存在维生素A摄入量高的风险。这些信息使保健专业人员能够调整现有的营养计划和干预措施或设计新的有效计划和干预措施。

一种称为氘稀释的方法用于评定身体成分，即一个人的体重中有多少是脂肪，多少是非脂肪。体内的水含有天然量的氘。饮用少量氧化氘（氘标记水）后，可以测量唾液或尿液中的氘浓度，并确定身体的脂肪和无脂肪组织的比例。有关这项技术工作原理的详细资料，请查阅这里。

氘也可用于评定婴儿的母乳消耗量以及婴儿是否纯母乳喂养。有关哺乳期母亲服用氧化氘剂量技术的工作原理，请阅读这篇文章。

此外，维生素A可以用氘标记，以准确测量一个人的维生素A状况。

核聚变是两个轻质原子核结合成一个原子核同时释放出大量能量的反应。恒星的能量就是来自这样的过程。这一过程代表了一种长期、可持续、经济和安全的电力生产能源选择方案。有关更多信息，请阅读这篇文章。

为了在地球上复制一个“迷你太阳”，计划用氘和氚（氢的另一种具有两个中子的同位素）的混合物为未来的聚变电厂提供燃料。

国际聚变托卡马克实验——国际热核实验堆正在法国南部组装，计划于2025年投入运行。国际热核实验堆的目标是证明如何从聚变反应中产生净能量。下一个重要步骤是证明可从聚变中产生净电力。这就是示范聚变电厂将发挥作用的地方。最终，聚变反应堆应以清洁、可持续的方式产生大量能源，以替代现有能源。 

欲了解更多信息，请阅读《国际原子能机构通报：聚变能》一期。

• 原子能机构和世界气象组织运营着全球降水同位素网，为同位素用于水资源储量、规划和发展范围内的水文学研究提供时空变量。
• 同位素水文学协作网站允许用户与原子能机构互动，利用与氘及氢的其他同位素应用有关的出版物、软件、项目、材料和实验室测试。
• 通过用氘跟踪动物迁移，原子能机构可为保护战略提出建议。
• 原子能机构提供培训、设备和专门知识，以建设使用基于氘的方法进行营养评定的能力，并支持优化和发展基于氘的新技术的研究。
• 原子能机构处于聚变研究与发展的前沿，在全球范围内促进国际协调并共享各项目的最佳实践，主办各种聚变相关论坛，包括两年一次的聚变能会议，促进对示范聚变电厂的讨论，出版《核聚变杂志》，并与国际热核实验堆组织合作。
• 原子能机构还运营着聚变装置信息系统，提供关于全世界聚变装置的信息及聚变能研究基础数据的数字数据库。
• 原子能机构已启用其第一台中子发生器，这是一种通过氘原子聚变产生中子的系统。这些通常便于携带的紧凑型中子发生器可用于多种应用，如各种样品和物体的元素分析、无损检测和中子射线照相/断层照相、放射性示踪剂生产以及基础研究和能力建设。
• 关于介绍氘的使用和如何进行分析的出版物是原子能机构在各国进行能力建设工作的一部分。