O que é água pesada?

Água pesada é o termo comum para a água, que inclui o isótopo de deutério do hidrogênio, 2H2O ou D2O. O termo pode se referir à água que contém qualquer quantidade de deutério, mas geralmente se refere à água que foi enriquecida para conter em ou próximo a 100%.

O deutério na água pesada é praticamente o mesmo que o hidrogênio normal, também conhecido como protium, exceto pelo fato de conter um nêutron extra. Portanto, um átomo de deutério contém um nêutron, um próton e um elétron. O nêutron extra adiciona uma pequena quantidade de peso, cerca de 10% do peso total, ao átomo, que é o que o torna pesado.

Esse tipo de água é mais conhecido por seu papel na regulação dos processos de reatores nucleares que não usam urânio enriquecido. À medida que os reatores nucleares se envolvem na fissão, eles liberam nêutrons. Esses nêutrons se movem incrivelmente rapidamente. Para ter uma reação em cadeia mais controlada com urânio não enriquecido, os nêutrons precisam ser mais lentos. Então, para isso, é utilizado um regulador de algum tipo. Berílio, grafite e água normal são usados ​​como reguladores e todos têm seus próprios benefícios e limitações. A água pesada é outro regulador, com o nêutron adicionado tornando-o mais estável para regular os nêutrons que passam por ele.

Na natureza, o deutério ocorre uma vez a cada 4000-7000 átomos de hidrogênio normais. Isso significa que cerca de uma em vinte milhões de moléculas de água são moléculas de água pesada. Este material não é realmente criado, como tal, mas é refinado. A água normal é retirada de grandes reservatórios e a pequena quantidade de água pesada é extraída da água mais leve. A água pesada é armazenada em várias nações e corporações e, como não é realmente gasta em seu uso como regulador nuclear, essas pilhas crescem com o tempo.

Existe um isótopo ainda mais pesado de hidrogênio, chamado trítio, mas não é usado para água pesada em reatores nucleares. O trítio é radioativo e ocorre muito raramente na natureza, ocorrendo frequentemente como subproduto de eventos nucleares. Felizmente, a água em si não é radioativa, mas é levemente tóxica para os seres humanos. Embora seja praticamente o mesmo que a água normal, seu aumento de peso afeta a velocidade de certas reações químicas importantes, incluindo a divisão celular. O nível em que a água pesada se torna tóxica pode variar de aproximadamente 10% a 50% da água total no corpo, dependendo de vários fatores. Na natureza, no entanto, esses níveis nunca serão alcançados, portanto o envenenamento não é uma preocupação real.

Devido ao seu papel central na regulação do processo de fissão dos reatores de reprodução, que podem ser usados ​​para produzir plutônio de grau de arma, essa substância é fortemente regulada. A comunidade internacional mantém um olho atento nas nações que produzem ou adquirem grandes quantidades dela, pois isso pode ser um sinal de que a nação está se movendo no sentido de gerar armas nucleares.