重水是氢的同位素氘（D）和氧原子组成的水，原子弹有铀弹和钚弹之分，重水主要的作用是在核反应堆中用作中子减速剂，而钚元素是核反应堆的副产物。
重水
我们知道，氢元素一共有三种同位素，分别是氕(H)、氘(D)、氚(T)。
其中氕与氧结合成的水称之为轻水，也就是我们平常见到的普通水，氘与氧结合成的水称之为重水，氚对应的是超重水，重水在自然界中的丰度约0.02%，超重水不到十亿分之一。
重水和普通水在外观上一模一样，无色无味且透明，化学性质也一样，但是由于氘核比氕核多一个中子，所以重水的密度(标况1.105g/mL)比普通水大，冰点（3.82℃）和沸点(101.42℃)也比普通水略高。
核反应堆
在核电厂中，我们通过控制链式核反应来实现核能的持续输出，重水反应堆使用天然铀作为燃料，天然铀中铀-238占比99.27%，铀-235占比0.714%，铀-234占比 0.016%。
其中铀-238又称作贫铀，铀-238可以发生裂变，条件是快中子(动能≧1MeV)撞击，但是铀-238裂变之后释放的是慢中子，慢中子无法使铀-238裂变，所以铀-238无法进行链式反应，犹如浸了水的木头。
铀-235在接收慢中子撞击后发生裂变，裂变会生成三个慢中子，生成的慢中子继续撞击周围的铀-235，从而引发链式反应，于是铀-235就如浸了油的木头，点燃后会越烧越旺，铀-235是自然界唯一能够发生可控裂变的同位素，也是铀原子弹的主要材料。
重水的一个特点，就是对快中子有良好的减速作用，所以在重水反应堆中，重水充当了减速剂，同时还具备冷却剂作用。
钚[bù]
钚元素属于人造元素，其中钚-239也可以进行链式反应，而且临界质量比铀-235更低，前者大约是50公斤，后者大约是10公斤，钚-239裂变的速度更快，所以用钚-239制造原子效果更佳。
在反应堆中，铀-238虽然无法进行裂变反应，但是铀-238在吸收快中子后会首先转变为铀-239，然后立刻衰变为钚-239，钚239的半衰期为2.41万年，无论在热(慢)中子反应堆还是快中子反应堆中，都有钚-239生成。
此时我们把钚-239从核废料中提取出来，就可以作为钚原子弹的燃料，比如美国1945年投放到日本长崎的原子弹“胖子”，就是一颗钚弹，而广岛原子弹是铀弹。
氢弹
人类目前制造的氢弹，是让氘和氚进行聚变，其中氘的提取就需要用到重水，由于氚在自然界中的含量极低，导致超重水的提纯成本非常高，一般制造氚不用超重水，而是使用氟化锂接收中子来产生氚核。
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