كلنا نعرف المياه العادية التي هي صلب حياتنا على هذه البسيطة ، و هي أصل كل حياة على كوكب الأرض ، فتعرف على ما هى إذن المياه الثقيلة ؟!
يتكون الجزيء الواحد من الماء العادي من ذرتين من الهيدروجين و ذرة أكسجين واحدة ، و لتوضيح الفرق بين المياه العادية و المياه الثقيلة يجب أن نتطرق ووسائل إلى أن عنصر الهيدروجين له ثلاثة نظائر معروفة في الطبيعة ، أما النظير الأكثر تواجدا فهو الهيدروجين المحتوي على بروتون واحد فقط في نواته دون أن تحتوي نواته على أي نيوترونات، و هذا هو الهيدروجين العادي المعروف الذي يتحد مع الأكسجين لتكوين المياه العادية .
أما أحد النظائر الأخرى للهيدروجين فهو هيدروجين يحتوي داخل نواته على نيوترون بالإضافة للبروتون ، و ذلك مما يرفع كتلة نواة ذلك النظير عن كتلة النظير العادي المعروف للهيدروجين.
و عليه فإن جزيء الماء الثقيل يحتوي على ذرة أكسجين و ذرتي نظير الهيدروجين ، و حقيقة فإن نسبة هذا الماء في الطبيعة قليلة جدا لا تكاد تلاحظ ، فتلك الجزيئات عددها ضئيل جدا بالنسبة لجزيئات الماء العادي ، و مما لا يجعلها ملاحظة كذلك هو تشابه خصائصها الكيميائية مع الماء إلى حد بعيد ، حيث أنها شفافة اللون و عديمة الطعم و الرائحة ، ولكنها أكثف قليلاً ( و ذلك بسبب أن نظير الهيدروجين أثقل من الهيدروجين بسبب فرق كتلة النيوترون داخل النواة ).
يمكن تحضير الماء الثقيل مخبرياً ، كما يمكن عزله عن الماء العادي في حال وجود نسبة منه في الماء العادي ، و قد تم ذلك ، و تمت الإستفادة منه في المفاعلات النووية للعمل على إبطاء حركة الجسيمات لأنه ذو كثافة أعلى من كثافة الماء العادي . تبلغ كثافة الماء الثقيل 1.11 غم لكل سنتيمتر مكعب بينما تبلغ كثافة الماء العادي 1 غم لكل سنتيمتر مكعب ، كما تبلغ درجة غليان الماء الثقيل 101.42 درجة مئوية في حين أنّها 99.99 درجة مئوية للماء العادي .
