Acqua pesante (D2O), chiamata anche ossido di deuterio, acqua composta da deuterio, l’isotopo di idrogeno con una massa doppia rispetto a quella dell’idrogeno ordinario e ossigeno . (L’acqua ordinaria ha una composizione rappresentata da H2O.) Pertanto, l’acqua pesante ha un peso molecolare di circa 20 (la somma del doppio del peso atomico del deuterio, che è 2, più il peso atomico dell’ossigeno, che è 16), mentre l’acqua ordinaria ha un peso molecolare di circa 18 (il doppio del peso atomico dell’idrogeno ordinario, che è 1, più l’ossigeno, che è 16).
L’acqua ordinaria ottenuta dalla maggior parte delle fonti naturali contiene circa un atomo di deuterio per ogni 6.760 atomi di idrogeno ordinari. e l’acqua residua viene così arricchita in contenuto di deuterio. L’elettrolisi continua di centinaia di litri d’acqua fino a quando rimangono solo pochi millilitri produce ossido di deuterio praticamente puro. Questa operazione, fino al 1943 l’unico metodo su larga scala utilizzato, è stata soppiantata da processi meno costosi, come la distillazione frazionata (D2O si concentra nel residuo liquido perché meno volatile dell’H2O). L’acqua pesante prodotta viene utilizzata come moderatore dei neutroni nelle centrali nucleari. In laboratorio l’acqua pesante viene impiegata come tracciante isotopico in studi di processi chimici e biochimici.