Hvad er tungt vand?
Tungt vand er den almindelige betegnelse for vand, der inkluderer deuteriumisotopen af brint, 2H2O eller D2O. Udtrykket kan henvise til vand, der indeholder en hvilken som helst mængde deuterium, men henviser ofte til vand, der er beriget til at indeholde ved eller nær 100%.
Deuterium i tungt vand er stort set det samme som normalt brint, der også kaldes protium, bortset fra at det indeholder en ekstra neutron. Så et deuteriumatom indeholder et neutron, et proton og et elektron. Det ekstra neutron tilføjer en lille mængde vægt, ca. 10% af den samlede vægt, til atomet, hvilket er det, der gør det tungt.
Denne type vand er mest kendt for sin rolle i reguleringen af processerne i atomreaktorer, der ikke bruger beriget uran. Når atomreaktorer deltager i fission, frigiver de neutroner. Disse neutroner bevæger sig utroligt hurtigt. For at få en mere kontrolleret kædereaktion med uraneret uran, skal neutronerne nedsættes. Så for at gøre det bruges en regulator af en slags. Beryllium, grafit og normalt vand bruges alle som regulatorer, og alle har deres egne fordele og begrænsninger. Tungt vand er en anden regulator, hvor den tilsatte neutron gør det mere stabilt at regulere neutroner, der passerer gennem det.
I naturen forekommer deuterium en gang for nogenlunde hver 4000-7000 normale hydrogenatomer. Dette betyder, at ca. en ud af tyve millioner vandmolekyler er tunge vandmolekyler. Dette materiale er ikke rigtig oprettet som sådan, men det er raffineret. Normalt vand trækkes ud af store reservoirer, og den lille mængde tungt vand udvindes fra det lettere vand. Tungt vand lagres af forskellige nationer og selskaber, og da det ikke rigtig bruges til at bruge det som en nuklear regulator, vokser disse lagre med tiden.
Der er en endnu tungere isotop af brint, kaldet tritium, men den bruges ikke til tungt vand i atomreaktorer. Tritium er radioaktivt og forekommer meget sjældent i naturen, i stedet forekommer det oftest som et biprodukt af nukleare begivenheder. Vandet i sig selv er heldigvis ikke radioaktivt, men det er lidt giftigt for mennesker. Selvom det stort set er det samme som normalt vand, påvirker dets forøgede vægt hastigheden af visse vigtige kemiske reaktioner, herunder celledeling. Det niveau, hvormed tungt vand bliver giftigt, kan variere fra ca. 10% til 50% af det samlede vand i kroppen, afhængigt af et antal faktorer. I naturen vil disse niveauer dog aldrig nås, så forgiftning er ikke et reelt problem.
På grund af dets centrale rolle i reguleringen af fusioneringsprocessen for opdrættreaktorer, som kan bruges til at fremstille våbenkvalitet plutonium, reguleres dette stof stramt. Det internationale samfund følger nøje øje med nationer, der producerer eller anskaffer store mængder af det, da dette kan være et tegn på, at nationen bevæger sig mod at generere atomvåben.