首先了解一下何为“重水”。
简单通俗的说，“重水”顾名思义，就是比普通水，也叫“轻水”要重一些。轻水和重水都是由2个氢原子和1个氧原子结合而成，但氢在自然界有三种同位素，即氕、氘、氚。同位素就是原子核里的质子是一样的，因此带正电的质子和带负电的电子都是一样的，但种子数目不一样，虽然看是同一种东西，性质就有了很大的不同。
普通水分子由2个氕原子和1个氧原子组成，分子式为H2O（2为下标，后同），氕原子核里只有一个孤零零的质子，没有中子；重水分子由两个氘原子和1个氧原子结合而成，分子式为D2O，核子里有1个质子和1个中子。
这样，这两种水就不一样了，首先分子量发生了变化，就是质量轻水为18.0153，重水为20.0275，重水比轻水质量高出约11%；两种水的沸点和冰点都发生了变化，在1个标准大气压下，轻水沸点为100℃，冰点为0℃，而重水的沸点为101.42℃，冰点为3.8℃；轻水的密度为1g/cm^3，重水密度为1.1079g/cm^3。
轻水在自然界很多，遍地都是，而重水则颇为稀少，它们隐藏在清水里，只占0.02%。由于这两种水的特点不一样，就形成了不同的用途：轻水是人类不可或缺的饮用水，重水不能饮用能致人死地，而且不能用于浇灌，不能使植物种子发芽；但由于重水参与化学反应速率比轻水要慢，因此可以用作中子减速剂，在制造核燃料过程发挥重要作用。
制造原子弹装药并不一定需要重水。
制造原子弹最重要的是制造出有巨大爆炸威力的“装药”，这个“装药”主要有3种，即铀235、钚239和铀233。美国投放在日本广岛的原子弹“小男孩”采用的是铀235装药，投放到日本长崎的原子弹“胖子”采用的是钚239装药。
原子弹之所以很难制造，就是这些装药在自然矿藏中含量很低，在天然铀中每140个铀原子才有1个铀235，其余139个都是铀238，铀235丰度只有0.714%。而原子弹装药的铀235含量必须达到90%以上，这就需要提炼和浓缩。提炼和浓缩铀235是一个很复杂的过程，但并不需要反应堆，因此不需要重水。
二战时老美集中了许多科学家，包括一部分逃离纳粹德国迫害的科学家，探索实验了多种提取方案，研究出采用电磁分离、气体扩散和热扩散等三种比较高效的方法提取高浓度铀235，第一颗原子弹的几十千克高浓铀就是通过电磁分离法得到的。
现在世界上提取浓缩铀235多采用气体扩散和热扩散法进行，其原理就是把铀矿石气化成的六氟化铀，然后根据铀238和铀235的比重沸点不同，将它们分离出来。我们常从媒体听到的所谓“伊核”、“朝核”问题时提到的离心机，就是采用气体扩散法需要的气体离心机，通过这些离心机把铀235甩出来。
由此可以看出，制造铀弹是不需要重水的。
制造钚239有重水路线，但也可以另辟蹊径。
重水只是一种核反应堆使用的减速剂。
狭义的核反应堆是专指用于处理核裂变的装置，其主要功能是能够维持可控自持式核裂变反应，使核能得到利用。反应堆的种类很多很复杂，根据反应堆使用的减速剂不同，可分为石墨堆、轻水堆、重水堆、有机堆、熔盐堆、铍堆等，而轻水堆又包含压水堆、沸水堆等。而在全世界核能利用中，轻水堆是最多的，其中的压水堆占61%，沸水堆占24%，而重水堆只占5%。
这是因为重水在自然界太少了，要提取是很难的一件事。二战时期，纳粹德国就是选用重水来制造核弹，困难重重，最终才没有得逞，否则世界历史就将改写。而美国采用电磁法浓缩出了高浓度铀235，又制造出了世界第一个石墨堆，生产出了钚239。这样投放了两颗原子弹到日本广岛和长崎，才促使日本投降，否则战争还将持续一段时间。
有人计算过，如果一定要进入日本本土作战，在日本顽强抵抗下，军民死伤人数将可能超过数百万。从这个意义上来说，广岛长崎牺牲了近20万平民，他们无选择地用生命换取了更多人的生存。
这种做法迄今颇受争议。在这里我们不评说这个事件，只是说老美由于没有用重水制造原子弹，而得到了先机。
重水堆对钚239制备的作用。
钚在自然界是不存在的，需要通过铀238吸收块中子生成铀239，再经由β衰变形成镎239，再一次β衰变成钚239。钚239浓度要达到93%，才能够作为核弹装药。
轻水堆和重水堆都可以生成钚239，但不同的是轻水堆中生成的钚含有大量的钚240，这种钚240极不稳定，自发裂变比率很高，钚239里面混入钚240比例很高就非常容易发生爆炸。国际标准是，钚240含量超过19%就是废材，没有利用价值，只能填埋处理；钚240含量在7~19%之间则作为燃料级钚，可以在快中子反应堆继续使用；钚240少于7%就是武器级钚，可以通过进一步提纯制造原子弹装药。
而且要从钚240含量很高的钚中提纯，即便在重水堆中，也很难很难，难度大大高于分离铀235。因此要真正的制造原子弹级钚239，只能一开始就建造重水堆，才能够提纯出高纯度的钚239。
重水制造的方法很多，最初采用电解法生产，还可以根据重水沸点高于轻水的特性进行反复蒸馏获得。目前具有商业意义的两种方法是，水~硫化氢交换法（GS法）和氨-氢交换法。反正制备重水成本是很高的，这里就不展开来说了。
就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。
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