Обычные водородные ионы подвижнее ионов дейтерия.

Так, если для Н+ и ОН- подвижность составляет 349,8 и 197,6, то для ионов D+ — 250,1 и для OD- — 119,0.

Эйзенберг и Кациман (2006) исследовали свойства легкого и тяжелого льда (таблица 2).

Приведенные в таблице 2 энергетические характеристики тяжелого и легкого льда свидетельствуют, что в твердой фазе H20 и D2O отличаются друг от друга еще больше, чем в жидкой. Подвижность протона, например, в восемь раз больше, чем дейтрона.

Таблица 2

Подвижность и диссоциация Н2О и D2O во льду при -10 °С

Характеристики		Н2О (лед)	D2O (лед)
Прямая электропроводность, Ом-1 х см-1		1,0 х 10-9	3,6-10-11
Энергия активации для электропровод­ности, ккал/моль style=’font-size:12.0pt;font-family:»Times New Roman»‘>		11	13
Равновесная конс­танта диссоциации, К Н2O D2O моль/л		3,8 х 10-22	0,2 х 10-23
Подвижность ?, см2·V-1·S-1	(протона)	0,08
	(дейтрона)		0,01

Анализ реакционных свойств дейтерия и его соединений показывает, что по сравнению с протиевыми соединениями потенциальная и кинетическая «яма» первого тем глубже, чем ниже температура.

Это заключение позволяет в общих чертах наметить контуры будущей технологии и конструктивные решения получения целебной и лечебной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия и трития.

Что касается тяжелой воды, то получают дейтериевую воду с мизерным присутствием тритиевой воды концентрированием ее в остатке электролита после электролитического разложения природной воды, а также при фракционной перегонке жидкого водорода. Промышленное производство тяжелой воды с каждым годом возрастает почти во всех странах и особенно в странах, обладающих ядерным оружием. Тяжелую воду используют главным образом как замедлитель быстрых нейтронов при расщеплении урана в ядерных реакторах.

Перспектива использования тяжелой воды для нужд человечества грандиозна. Тяжелая вода может стать неисчерпаемым источником энергии: 1 грамм дейтерия может дать энергии в 10 млн. раз больше, чем сгорание 1 г угля. А запасы дейтерия в Мировом океане составляют поистине колоссальную величину — около 1018 тонн!

Физико-химические превращения молекул, в состав которых входят разные изотопы какого-либо элемента, протекают с разной скоростью, поскольку скорость этих процессов зависит от масс участвующих в них молекул. При этом во многих случаях изменяется изотопный состав образовавшихся соединений, происходит так называемое «фракционирование изотопов».

К их фракционированию приводит как реакция изотопного обмена (термодинамический изотопный эффект), так и кинетические процессы, зависящие от различий в скоростях реакций, в которых участвуют молекулы с тем или иным набором изотопов (кинетический изотопный эффект).

При температурах, характерных для поверхности Земли, к фракционированию изотопов какого-либо элемента обычно ведет только один из упомянутых процессов. Так, изотопы водорода и кислорода наиболее сильно подвержены фракционированию в гидрологическом цикле, поскольку изотопные разновидности воды различаются давлением водяного пара. В результате дождевая вода на разных широтах имеет разный изотопный состав, т.е. Земля является сложной перегонной системой для изотопных разновидностей воды.

Концентрация дейтерия в снеге зависит от двух факторов: от широты местности и от высоты, на которой происходит образование снега. Это видно из таблицы 3.

Таблица 3

Зависимость уменьшения концентрации дейтерия в снеге (дельты ?) от широты и высоты образования снега

Широта, градусы	Высота, км	?
20	0	-1
—	3	-5
—	6	-10
40	0	-4
—	3	-10
—	6	-17
70	0	-23
—	3	-23
—	6	-25

Изменение изотопного состава элементов в результате фракционирования принято определять относительной разницей соотношения этих изотопов в образце и стандарте. Ее обозначают и выражают в тысячных долях (промилле). Не только величины D, но и изотопов О в дождевой воде изменяются с широтой и высотой местности, температурой воздуха и даже в зависимости от скорости прохождения облаков над континентом. Иногда на одном склоне горы выпадает преимущественно легкая вода, а на другом — тяжелая.