氘和氢：“孪生兄弟”的化学奇观

氢、氘都属于氢元素，但由于它们原子核中的中子数不同，因而性质也不一样，被叫做“同位素”。根据

化学知识，我们知道氘是氢元素的同位素，相当于孪生兄弟。同位素之间的原子序数相同，在元素周期

表上也是占有同一位置。大多数情况下，同位素的化学性质几乎完全相同。这为“氘代氢”奠定了理论基

础。
当然，即使是孪生兄弟，也有不同之处，氘与氢不完全一样。氘和氢的区别如下：
原子核组成：氢原子的原子核中只有一个质子，没有中子；而氘是氢的同位素之一，也被称为重氢，其

原子核由一个质子和一个中子组成。这也是二者最本质的区别。

质量与性质：由于氘的原子核内多一个中子，因此它的质量比普通的氢要大，大约是普通氢的两倍。这

也导致了它们在某些物理和化学性质上存在差异，例如摩尔体积、亲脂性等。尽管存在这些差异，但氘

保持着与氢相似的几何结构以及空间上的可变性，使得氘修饰的化合物通常能保持生物化学上的活性和

选择性。
存在形式与应用：在自然界中，普通氢的含量远大于氘，氘通常以氧化氘（即重水D?O）的形式存在

于海水和普通水中。此外，两者在应用上也有不同，普通氢在生活中的应用较为广泛，而氘则更多地被

用于化工生产、武器制造等领域。近年来，氢原子的氘代也在药物化学中得到广泛应用，成为重要的药

物设计策略之一。
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