什么是同位素

1. 什么是同位素

同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同。例如：氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子，所以它们互为同位素。

同位素具有相同的原子序数，是同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，它们的化学性质几乎相同，但原子质量或质量数不同，所以其质谱性质、放射性转变和物理性质便有所差异。

2. 什么是氘？

许多人可能还是第1次听说“氘”这个字，或许略有耳闻但并不清楚这到底是个什么东西。确切的说，氘（deuterium）是氢（H）的同位素之一，也被称为重氢，元素符号为D。自然界里存在的水一般由2个氢原子和1个氧原子组成，但氢原子有质量不同的3个同位素，即原子量分别为1，2，3的氕（H，氢）、氘（D ,重氢）、氚（T，超重氢）。

1931年底，美国科学家哈罗德•克莱顿•尤里（Harold Clayton Urey）在蒸发了大量液体氢之后，利用光谱检测的方法发现了重氢（氘）。哈罗德•克莱顿•尤里因此获得了1934年的诺贝尔化学奖。

氘相对稳定，而且地球大陆天然水中氘的平均含量为150ppm（100万个氢中含150个氘），每6600个氢中有1个氘，感觉含量非常小，实际上成人体内60 - 70%的成份为水，按原子数量氢占人体第1位，那么按照比例计算，氘的含量在人体内是镁的10倍、钙的6倍、钾的3倍。

我们吃的食物、喝的水、呼吸的空气中都有氘。氘在成年人的体内具有累积作用，很难自行代谢出去，它对人体的DNA、遗传、代谢以及酶系会造成许多不良影响。

3. 氘在自然界中的分布情况

生物体内的氘含量一般是由海水中的氘含量以及以雨和雪的形式出现的蒸发降水量决定的。在地球上100个不同的点测量降水中氘的含量，可以得出结论：越接近极地，水中的氘含量一般就越少，赤道附近的氘含量至高（赤道区域的氘浓度为155ppm，加拿大北部的氘浓度为135～140ppm，一般地区为150ppm）。

氘含量较高的地区：氘聚集在引力高的地方。例如赤道附近、深海等氘含量较高。

氘含量平均的地区：人口密集的温带地区，平均氘浓度大概150ppm，这个地区可以说是平均水平。

氘含量较低的地区：低引力的极地地区（因地球自转产生远心力的影响），高山（因为氘集中在低的地域）的氘浓度降低，在海拔4000米地区，到浓度大概比平原地区低10%左右。

自然水中氘含量的变化

与SMOW的偏差，%

从图中可以看出，与平均海洋水标准相比较，自然界中“低氘水”氘的含量变化值达到了40%，自然界中“重水”的变化值达到了20%。

不同自然水体中氘含量的变化区间为90（南极冰山水-自然界中最轻的水）-180（天然气气层和撒哈拉沙漠的封闭水体中）。

4.氘在人体中的作用

成人体内将近60%的成份为水，水可以说是人的生命之源。人体内每天发生了无数次化学反应，氢键作为最普遍的化学键，几乎参与了生命体内所有的反应和构成，也是遗传物质DNA的基本化学键。DNA掌控着分子系统的秩序和节奏，其损伤、变异和退化是衰老、癌症和免疫失调的根本原因所在。

人体由6000亿细胞组成，细胞的健康程度直接影响着人体健康。而细胞所需的95%的能量都来自于线粒体，它能合成三磷酸腺苷(ATP)，为细胞提供生命能量，同时也调控着细胞的生长、凋谢，因此，线粒体有“生命的发动机”之称。

线粒体是细胞的代谢中心。每个细胞大约有1000个线粒体, 每个线粒体大约有1500个分子马达，每个细胞约有150万个分子马达以150转/秒的速度合成ATP。

健康人的机体能够自主过滤氘，正常的代谢过程其实就是一个很长的分馏氘和去除氘的过程，不让氘进入线粒体。但随着人的年龄增大、以及自身生活习惯和环境等因素的影响，机体的去氘能力便会变弱，氘便逐渐在人体内形成累积，这时氘就容易混入线粒体的分子马达中，而一旦混入，比氢重2倍的氘就会降低分子马达的运转效率，造成ATP合成不足，机体能量就会欠缺，细胞代谢就会减缓，免疫力也会下降，人体疾病则由此产生。

5、什么是低氘水？

低氘(dao)水，国际通用名 deuterium depleted water，简称DDW。

水（H2O）由氢和氧构成，而氢有三种同位素，氕(pie)、氘和氚(chuan)。我通常说的水中提到的氢，即为氕。氚极不稳定，自然界中几乎不存在。氘的相对原子量是氕的2倍，所以称之为重氢。

氘相对稳定，而且地球大陆天然水中氘的平均含量为150ppm（100万个氢中含150个氘），每6600个氢中有1个氘，感觉含量非常小，实际上成人体内60 - 70%的成份为水，按原子数量氢占人体第1位，那么按照比例计算，氘的含量在人体内是镁的10倍、钙的6倍、钾的3倍。随着科技进步，从氘的发现到不断深入研究，我们发现氘对人体代谢、DNA、遗传以及酶系会产生许多不良影响，从而影响人体健康。

真正的低氘水，是利用先进的同位素分离技术去除天然水中的氘，将自然水中氘的浓度从150ppm降至125-25ppm。

6. 低氘水对人体的积极作用得到多个国家的肯定

我国低氘水的研究起步晚，报道少，近年来才被少数料学家关注。不过低氘水对人体的积极作用，正在得到越来越多用户的肯定和好评，已经进入了国人的日常生活。

而在美国、俄罗斯、匈牙利、日本、德国、法国等国家，低氘水早就进入千家万户，或成为上层人士日常饮用水，或成为治疗疾病的辅助用水。

上世纪70年代，日本低氘水研究会研究表明：在低氘水环境中能阻碍癌细胞的代谢，诱发其死亡，同时促进药物和机体免疫力对癌细胞的攻击。

日本“财界展望”曾报道，九段医院院长阿部博幸博士曾将低氘水用于治疗临床病患。 在服用低氘水一段时间后,他发现糖尿病患者的血糖值出现了惊人的下降。连续饮用2年后，患者的白发明显减少，皮肤也更加有光泽。日本神奈川大学檜垣惠等人，使用低氘水对人体关节处的细胞进行体外培养。一段时间后发现正常的关节纤维芽细胞在低氘水中生长正常，而引起风湿性关节病的滑膜细胞在低氘水中生长受阻，远低于在普通水中的生长速度。 

在匈牙利分子生物学家萨莫利亚的著作 《癌症防治-低氘水的生物学效应》一书中，详细描述了1990年一1999年低氘水的基础研究结果，以及1992年-1999年人体试验结果，论证了氘在调节生物代谢中的抑制作用，和在肿瘤防治中的积极作用。

上世纪90年代早期，萨莫利亚教授在研究中发现低氘水能显著抑制肿瘤细胞的分裂繁殖。此后萨莫利亚教授开始用低氘水对癌症、糖尿病等疾病患者进行了大量的临床研究，揭示了低氘水抗癌效果的分子机理，发现低氘水对癌症的防治和辐助治疗有着非同一般的作用，病人的临床试验信息和反馈信息以及科学实验都记录在萨莫利亚教授出版的《Defeating caner》一书中。因此，匈牙利已经将低氘水作为治疗和缓解癌症的新产品进行申报并已获得FDA的正式批准。

在2012年的《毒理学快报》（Toxicology Letters）中刊登了低氘水的抗衰老作用的研究报告，其结果表示低氘水逆转了锰（Mn）暴露引起的寿命缩短问题，恢复了线虫中对寿命延长有重要作用的DAF-16和SOD-3的水平。

在2016年的《行为脑研究》(Behavioral brain research）中刊登了高氘可能增加抑郁症发病率的研究报告，研究发现：低氘水增加了觉醒的EEG指数和REM睡眠持续时间，消除了典型的抑郁状态行为，低氘水可能为抑郁症提供新的预防策略。