1- Nước Nặng là gì?

Phân tử nước (H₂O được tạo thành bởi một nguyên tử Hydrogène và hai nguyên tử Hydrogène. Nước nặng gồm một nguyên tử Oxygène và hai nguyên tử Deutérium (Oxyde de deutérium, D₂O)

Deutérium là chất đồng vị của Hydrogène. Nhân của Hydrogène bình thường được cấu thành bởi một proton có khối lượng là 1. Tuy nhiên có hai chất đồng vị thiên nhiên của Hydrogène là Deutérium và Tritium. Ngoài việc chứa 1 proton, Deutérium còn chứa thêm 1 neutron. Do đó nó có khối lượng nguyên tử là 2. Về phần Tritium, đó là một chất không bền và phóng xạ, nhân nó chứa 1 proton và 2 neutron.  Khối lượng nguyên tử của nó là 3g

Deutérium chiếm 0,02% thể tích Hydrogène. Những nguyên tử Deutérium có thể kết hợp với Oxygène để tạo ra Nước Nặng mà tỷ trọng lớn hơn nước thường khoảng 11%. 

Nước Nặng sôi ở 101,42°C thay vì 100°C và điểm đông đặc của nó là 3,81°C thay vì 0°C.

Nước Nặng trong phạm vi phân hạch (fission nucléaire) là đáng kể nhất. Nước Nặng được dùng làm chất điều hòa (modérateur) trong một vài loại lò phản ứng. Chất điều hòa dùng để làm chậm những neutron phóng thích do sự phân hạch, thuận lợi cho phản ứng dây chuyền. Người ta có thể dùng nước thường, nhưng Nước Nặng hơn ở chỗ là nó ít bắt neutron hơn. Có vài mẫu lò phản ứng dùng graphite để làm dụng cụ điều hòa.

Ðể chung hai chất, muốn xem chất nào nổi hay chìm, chỉ cần so sánh tỷ trọng của chúng.

Biết rằng :

 1 lít H₂O ở 4°C nặng 1000 g (nặng tối đa)

1 lít D₂O lỏng nặng 1104,6g 

Thể   tích 1 lít H₂O khi đông = 1091 cm³

thì thể   tích 1 lít D₂O khi đông = 1091  cm³

(vì chúng cùng tính chất vậy lý như nhau, chỉ khác ở khối lượng). 

   P/V = 1104,6g / 1091 cm³ = 1,0124g/cm³

Tỷ trọng nước H₂O cực đại ở 4° = 1g/cm³ trong lúc Tỷ trọng D₂O khi đông = 1,0124g/cm³

Vậy D₂O khi đông sẽ chìm trong H₂O lỏng ở bất cứ nhiệt độ nào

Vì sao dùng NƯỚC để so sánh với các chất khác khi tính tỷ trọng? 

Vì nước có những con số đặc biệt tròn trịa (độ sôi 100°C, độ nóng chảy 0°C, nhất là khối lượng phân tử  nước ở 4°C là 1g/1cm³) nên người ta dùng nước để so sánh với các chất khác. Sự so sánh các chất  với nước cho ta tỷ trọng. Chất nào có tỷ trọng >1 thì chìm trong nước.

Xét cấu trúc H₂O, khối lượng phân tử là 16+2x1 = 18g

Và D₂O sẽ là 16+2x2=20

Tỷ trọng d = trọng lượng P/ thể tích V

Cho dù  một chất ở trạng thái lỏng hay rắn thì thể tích thay đổi, tỷ trọng thay đổi  nhưng trọng lượng không thay đổi theo công thức:

P = V x d

Nước lỏng và rắn chỉ khác ở cấu trúc nên tỷ trọng khác, nhưng trọng lượng của nước lỏng trước khi đông đặc vẫn y hệt (trừ trường hợp để nước bốc hơi).

Tỷ trọng nước đá H₂O = 0,917/H2O lỏng ở 4°C = 1

Sự khác biệt giũa khối lượng D2O/H2O = 1,1046/0,997 = 1,108

Ðộ giãn nở của D2O:  

Tỷ trọng nước đá H₂O = 0,917

11% nặng hơn 

0,917 

0,83 nhe hơn

 Ðơn vị Angström

Trong Hóa học, số đo của chiều dài các nối liên nguyên tử trong một phân tử cũng tính bằng Angtröm (Angström là tên của nhà vậy lý học kiêm thiên văn học người Thụy Ðiển Angström, Anders Jonas (1814-1874) đã dùng  đơn vị này để đo trong môn phổ học năm 1868)

Ngoài ra ta còn có đơn vị micron (µ = 1 phần triệu mm). Nhưng trong bài này ta chỉ nói đến các bội số của 10, để thống nhất, với mục đích so sánh độ lớn của chúng. Những bội số còn có tên khoa học để gọi.

Thí dụ: như ta thường nghe  những

- tiếp đầu ngữ kilo, méga, giga.. để chỉ 10³, 10⁶   10⁹...

và déci, centi, mili... để chỉ  10^-1, 10^-2   10^-3...