Практическое значение исследований дейтерия в ядерной физике заключается в нескольких областях:

• Исследования ядерного синтеза. 2 Дейтерий — основной источник топлива для экспериментальных термоядерных реакторов. 2 Он способен инициировать реакции синтеза при более низких температурах и давлениях по сравнению с другими изотопами. 2 Когда ядра дейтерия сталкиваются и сливаются, они образуют ядро гелия, выделяя при этом значительное количество энергии. 2
• Использование в ядерных реакторах. 24 Дейтерий в виде тяжёлой воды служит замедлителем и хладагентом в определённых типах ядерных реакторов. 2 Он помогает контролировать скорость нейтронов в активной зоне реактора, обеспечивая управляемую цепную ядерную реакцию. 2
• Рассеивание нейтронов. 2 Поглощающие нейтроны свойства дейтерия делают его идеальным материалом для экспериментов по рассеянию нейтронов в исследовательских установках. 2 Такие эксперименты дают представление об атомной и молекулярной структуре материалов. 2
• МРТ-визуализация. 2 В медицинской диагностике вещества, богатые дейтерием, играют важную роль в магнитно-резонансной томографии (МРТ). 2 Контрастные вещества, меченные дейтерием, улучшают видимость определённых структур в организме, помогая в точной диагностике. 2