平均而言，每6420個氫原子中有一個是氘同位素。氘同位素分布在含氫分子中，重要的是，包括所有形式的水，也包括我們體內(nèi)的水。每立方米海水中含33克氘，因此海洋中含有數(shù)以噸計的這種同位素。

氘的自然豐度因水源而異。水由氫原子和氧原子組成，因此了解水體中的氘豐度可以為了解該水體的歷史和起源提供線索。這是同位素水文學(xué)的一個關(guān)鍵組成部分。氘還有許多其他用途，包括用于營養(yǎng)評定和用作未來聚變能電廠的燃料。欲了解更多信息，請繼續(xù)閱讀。

整個水循環(huán)（也稱為水文循環(huán)）都可以追蹤到氘。水循環(huán)即水從地球表面進入大氣層再返回地面的連續(xù)循環(huán)過程（見信息圖表）。

水的穩(wěn)定同位素組成反映了水起源的位置，并可追蹤水在水循環(huán)中的運動。例如，科學(xué)家可以根據(jù)氘和氧同位素濃度來表征最近補給的地下水和原生地下水。有了這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以評價補給地下水資源所需的時間，并就如何最佳管理和保護水源向決策者提出建議。欲了解更多信息，請閱讀這篇文章。

生物攝取具有天然氘特征或反映水源的“指紋”的水分子。同位素特征沿著食物網(wǎng)向上延伸，可以在不同物種的有機物質(zhì)中找到。例如，鳥類的羽毛和爪子有都有同位素指紋，可以追溯到水源的來源。通過測量有機材料的氘含量并將其與預(yù)測雨圖相關(guān)聯(lián)，科學(xué)家可以通過內(nèi)在聯(lián)系標(biāo)記出一種動物的起源并追蹤其遷徙。

利用氘和其他穩(wěn)定同位素的同位素特征追蹤各種物種的遷移，用于創(chuàng)建跨大陸的遷移地圖。這有利于支持保護工作和保護動物的繁殖區(qū)。

請看蝴蝶的遷徙路徑是如何被發(fā)現(xiàn)的。

氘可用于改善營養(yǎng)評定的研究，有助于了解體重增加或減少是由脂肪還是肌肉引起的，母乳喂養(yǎng)推廣活動是否有效，以及某些人群是否存在維生素A攝入量高的風(fēng)險。這些信息使保健專業(yè)人員能夠調(diào)整現(xiàn)有的營養(yǎng)計劃和干預(yù)措施或設(shè)計新的有效計劃和干預(yù)措施。

一種稱為氘稀釋的方法用于評定身體成分，即一個人的體重中有多少是脂肪，多少是非脂肪。體內(nèi)的水含有天然量的氘。飲用少量氧化氘（氘標(biāo)記水）后，可以測量唾液或尿液中的氘濃度，并確定身體的脂肪和無脂肪組織的比例。有關(guān)這項技術(shù)工作原理的詳細資料，請查閱這里。

氘也可用于評定嬰兒的母乳消耗量以及嬰兒是否純母乳喂養(yǎng)。有關(guān)哺乳期母親服用氧化氘劑量技術(shù)的工作原理，請閱讀這篇文章。

此外，維生素A可以用氘標(biāo)記，以準(zhǔn)確測量一個人的維生素A狀況。

核聚變是兩個輕質(zhì)原子核結(jié)合成一個原子核同時釋放出大量能量的反應(yīng)。恒星的能量就是來自這樣的過程。這一過程代表了一種長期、可持續(xù)、經(jīng)濟和安全的電力生產(chǎn)能源選擇方案。有關(guān)更多信息，請閱讀這篇文章。

為了在地球上復(fù)制一個“迷你太陽”，計劃用氘和氚（氫的另一種具有兩個中子的同位素）的混合物為未來的聚變電廠提供燃料。

國際聚變托卡馬克實驗——國際熱核實驗堆正在法國南部組裝，計劃于2025年投入運行。國際熱核實驗堆的目標(biāo)是證明如何從聚變反應(yīng)中產(chǎn)生凈能量。下一個重要步驟是證明可從聚變中產(chǎn)生凈電力。這就是示范聚變電廠將發(fā)揮作用的地方。最終，聚變反應(yīng)堆應(yīng)以清潔、可持續(xù)的方式產(chǎn)生大量能源，以替代現(xiàn)有能源。?

欲了解更多信息，請閱讀《國際原子能機構(gòu)通報：聚變能》一期。

• 原子能機構(gòu)和世界氣象組織運營著全球降水同位素網(wǎng)，為同位素用于水資源儲量、規(guī)劃和發(fā)展范圍內(nèi)的水文學(xué)研究提供時空變量。
• 同位素水文學(xué)協(xié)作網(wǎng)站允許用戶與原子能機構(gòu)互動，利用與氘及氫的其他同位素應(yīng)用有關(guān)的出版物、軟件、項目、材料和實驗室測試。
• 通過用氘跟蹤動物遷移，原子能機構(gòu)可為保護戰(zhàn)略提出建議。
• 原子能機構(gòu)提供培訓(xùn)、設(shè)備和專門知識，以建設(shè)使用基于氘的方法進行營養(yǎng)評定的能力，并支持優(yōu)化和發(fā)展基于氘的新技術(shù)的研究。
• 原子能機構(gòu)處于聚變研究與發(fā)展的前沿，在全球范圍內(nèi)促進國際協(xié)調(diào)并共享各項目的最佳實踐，主辦各種聚變相關(guān)論壇，包括兩年一次的聚變能會議，促進對示范聚變電廠的討論，出版《核聚變雜志》，并與國際熱核實驗堆組織合作。
• 原子能機構(gòu)還運營著聚變裝置信息系統(tǒng)，提供關(guān)于全世界聚變裝置的信息及聚變能研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫。
• 原子能機構(gòu)已啟用其第一臺中子發(fā)生器，這是一種通過氘原子聚變產(chǎn)生中子的系統(tǒng)。這些通常便于攜帶的緊湊型中子發(fā)生器可用于多種應(yīng)用，如各種樣品和物體的元素分析、無損檢測和中子射線照相/斷層照相、放射性示蹤劑生產(chǎn)以及基礎(chǔ)研究和能力建設(shè)。
• 關(guān)于介紹氘的使用和如何進行分析的出版物是原子能機構(gòu)在各國進行能力建設(shè)工作的一部分。