氘和氫：“孿生兄弟”的化學奇觀

氫、氘都屬于氫元素，但由于它們原子核中的中子數不同，因而性質也不一樣，被叫做“同位素”。根據

化學知識，我們知道氘是氫元素的同位素，相當于孿生兄弟。同位素之間的原子序數相同，在元素周期

表上也是占有同一位置。大多數情況下，同位素的化學性質幾乎完全相同。這為“氘代氫”奠定了理論基

礎。
當然，即使是孿生兄弟，也有不同之處，氘與氫不完全一樣。氘和氫的區別如下：
原子核組成：氫原子的原子核中只有一個質子，沒有中子；而氘是氫的同位素之一，也被稱為重氫，其

原子核由一個質子和一個中子組成。這也是二者最本質的區別。

質量與性質：由于氘的原子核內多一個中子，因此它的質量比普通的氫要大，大約是普通氫的兩倍。這

也導致了它們在某些物理和化學性質上存在差異，例如摩爾體積、親脂性等。盡管存在這些差異，但氘

保持著與氫相似的幾何結構以及空間上的可變性，使得氘修飾的化合物通常能保持生物化學上的活性和

選擇性。
存在形式與應用：在自然界中，普通氫的含量遠大于氘，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，兩者在應用上也有不同，普通氫在生活中的應用較為廣泛，而氘則更多地被

用于化工生產、武器制造等領域。近年來，氫原子的氘代也在藥物化學中得到廣泛應用，成為重要的藥

物設計策略之一。
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