¿Qué es el agua pesada?

Agua pesada es el término común para el agua que incluye el isótopo de deuterio de hidrógeno, 2H2O o D2O. El término puede referirse al agua que contiene cualquier cantidad de deuterio, pero a menudo se refiere al agua que se ha enriquecido para contener al 100% o cerca.

El deuterio en agua pesada es muy similar al hidrógeno normal, que también se conoce como protio, excepto que contiene un neutrón adicional. Entonces, un átomo de deuterio contiene un neutrón, un protón y un electrón. El neutrón adicional agrega una pequeña cantidad de peso, aproximadamente el 10% del peso total, al átomo, que es lo que lo hace pesado.

Este tipo de agua es más conocido por su papel en la regulación de los procesos de los reactores nucleares que no usan uranio enriquecido. Cuando los reactores nucleares se dedican a la fisión, liberan neutrones. Estos neutrones se mueven increíblemente rápido. Para tener una reacción en cadena más controlada con uranio no enriquecido, los neutrones deben ser ralentizados. Para hacer eso, se utiliza un regulador de algún tipo. El berilio, el grafito y el agua normal se utilizan como reguladores, y todos tienen sus propios beneficios y limitaciones. El agua pesada es otro regulador, con el neutrón agregado que lo hace más estable para regular los neutrones que lo atraviesan.

En la naturaleza, el deuterio ocurre una vez por aproximadamente cada 4000-7000 átomos de hidrógeno normales. Esto significa que aproximadamente una de cada veinte millones de moléculas de agua son moléculas de agua pesada. Este material no es realmente creado, como tal, pero es refinado. El agua normal se extrae de grandes depósitos, y la pequeña cantidad de agua pesada se extrae del agua más ligera. Varias naciones y corporaciones almacenan agua pesada, y dado que no se gasta realmente en su uso como regulador nuclear, estas reservas crecen con el tiempo.

Hay un isótopo de hidrógeno aún más pesado, llamado tritio, pero no se usa para agua pesada en reactores nucleares. El tritio es radiactivo, y muy raramente ocurre en la naturaleza, en cambio ocurre con mayor frecuencia como un subproducto de eventos nucleares. Afortunadamente, el agua en sí no es radiactiva, pero es ligeramente tóxica para los humanos. Aunque es en gran medida igual que el agua normal, su mayor peso afecta la velocidad de ciertas reacciones químicas importantes, incluida la división celular. El nivel en el que el agua pesada se vuelve tóxica puede variar de aproximadamente el 10% al 50% del agua total en el cuerpo, dependiendo de una serie de factores. Sin embargo, en la naturaleza, estos niveles nunca se alcanzarán, por lo que el envenenamiento no es una preocupación real.

Debido a su papel central en la regulación del proceso de fisión de los reactores reproductores, que pueden usarse para producir plutonio de grado arma, esta sustancia está estrictamente regulada. La comunidad internacional vigila de cerca a las naciones que producen o adquieren grandes cantidades, ya que esto puede ser una señal de que la nación está avanzando hacia la generación de armas nucleares.