氘是氫的穩定同位素 ，與“普通”氫原子或氕不同，它還含有一個中子。
同位素氘有一個質子、一個中子和一個電子。
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。這是同位素水文學的一個重要組成部分。氘還有許多其他用途，包括營養評估和未來聚變能發電廠的燃料。
示蹤水循環和氘
整個水循環中都可以追蹤到氘，也稱為水文循環：水從地球表面移動到大氣層并返回的連續循環過程(參見信息圖)。
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向上延伸，可以在不同物種的有機材料中找到。例如，鳥類的羽毛和爪子都有同位素指紋，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測的雨圖相關聯，科學家們可以從本質上標記動物的起源并追蹤其遷徙。
使用氘和其他穩定同位素的同位素特征追蹤各種物種的遷移， 用于創建跨大陸遷移地圖。這有利于支持保護工作和保護動物的繁殖區。
全球動物遷徙地圖(圖片來源：CMS)看看蝴蝶的遷徙路徑是如何被發現的。
在營養評估中使用氘以更好地了解營養和健康結果
氘可用于改善營養評估的研究，以幫助了解體重增加或減少是由脂肪還是肌肉引起的，母乳喂養促進活動是否有效，以及某些人群是否存在維生素 A 攝入量高的風險。這些信息使衛生專業人員能夠調整現有的營養計劃和干預措施或設計新的、有效的計劃和干預措施。
一種稱為氘稀釋的方法用于評估身體成分——一個人的體重中有多少是脂肪，多少是非脂肪。體內的水含有天然量的氘。飲用少量氧化氘——標有氘的水后，可以測量唾液或尿液中的氘濃度，從而確定體內脂肪和無脂肪組織的比例。
氘也可用于評估嬰兒攝入了多少母乳以及嬰兒是否為純母乳喂養。
此外，維生素 A 可以用氘標記，以準確測量一個人的維生素 A狀況。
用氘創造聚變能
氘和氚的混合物——氫的另一種同位素和兩個額外的中子——計劃用于為未來的核聚變發電廠提供燃料，以在地球上復制一個“迷你太陽”。
ITER——正在法國南部組裝的國際聚變托卡馬克實驗，計劃于 2025 年投入運行。ITER 的目的是證明如何從??聚變反應中產生凈能量。證明可以從聚變中產生凈電力將是下一個重要步驟。這就是示范聚變發電廠或 DEMO 將發揮作用的地方，最終聚變反應堆應以清潔和可持續的方式產生大量能源，為當前能源提供替代方案。
原子能機構的作用是什么?
原子能機構和世界計量組織運營著全球降水同位素網絡，該網絡為在水資源清查、規劃和開發范圍內的水文調查中使用同位素提供時空變化。
同位素水文學協作網站允許用戶與原子能機構互動，并訪問與使用氘以及氫的其他同位素相關的出版物、軟件、項目、材料和實驗室測試。
通過用氘跟蹤動物遷徙，原子能機構可以就保護戰略提出建議。
原子能機構提供培訓、設備和專業知識，以建設使用基于氘的方法進行營養評估的能力，并支持研究以優化和開發新的基于氘的技術。
原子能機構處于聚變研究和開發的前沿，促進國際協調和分享全球項目的最佳實踐，舉辦各種聚變相關論壇，包括兩年一度的聚變能源大會，促進關于 DEMO 的討論，出版《核聚變雜志》，與ITER組織合作。
原子能機構還運營聚變裝置信息系統，該系統提供全球聚變裝置信息以及聚變能研究基礎數據的數字數據庫。
國際原子能機構已啟用其第一臺中子發生器，這是一種通過聚變氘原子產生中子的系統。這些緊湊且通常是便攜式的中子發生器可用于多種應用，例如各種樣品和物體的元素分析、無損檢測和中子射線照相/層析成像、放射性示蹤劑的生產以及基礎研究和能力建設。
關于介紹氘的使用和如何進行分析的出版物是原子能機構在各國之間開展能力建設工作的一部分。
