En 1934, Norsk Hydro construyó en Vemork, en Noruega, la primera instalación de producción de agua pesada comercial, con una capacidad de 12 toneladas al año. Durante la Segunda Guerra Mundial, los aliados decidieron destruirla con el fin de impedir que la Alemania nazi desarrollara armas nucleares. En efecto, el agua pesada contiene deuterio que se utiliza como moderador en los reactores nucleares, aunque por la publicación de documentos recientes se sabe que los científicos alemanes trabajaban en el desarrollo de un reactor nuclear para producir energía eléctrica.

Se conoce como Batalla del agua pesada a cuatro operaciones sucesivas:

En 1942, una incursión de paracaidistas británicos fracasa en su misión: su avión cae cerca del lugar. Algunos mueren en el accidente y otros en combate con los alemanes.

En febrero de 1943, un grupo de doce comandos británicos se lanza otra vez en paracaídas, consiguiendo perturbar la producción durante dos meses, tras dinamitar la instalación.

El 16 de noviembre de 1943, 160 aviones B-17 de la 8ª Fuerza Aérea de los Estados Unidos despegaron en dirección a Noruega, 143 llegaron al objetivo, pese a que lanzaron en cuestión de minutos más de 711 bombas de 450 kg, ninguna alcanzó las celdas de producción de agua pesada. Aunque el daño de la fabrica fue insignificante, los alemanes decidieron parar la producción en Noruega y trasladar todas las reservas de agua pesada a Alemania.

El 20 de febrero de 1944, un partisano noruego hunde el transbordador que trasladaba el stock de agua pesada en el lago Tinn (Tinnsjoe en noruego). Este sabotaje cuesta la vida a 14 civiles noruegos, pero frustra las posibilidades del Reich de obtener la bomba atómica.