Acqua pesante

Acqua nella cui molecola sono presenti uno o due atomi d’idrogeno pesante o deuterio, D₂O. Simile nell’aspetto all’acqua ordinaria, rispetto alla quale ha più elevata densità (1,10 g/ml), punto di ebollizione (101,4 °C) e punto di fusione (3,8 °C) più elevati. Ha grande importanza nella tecnologia nucleare come ottimo moderatore per neutroni; è circa 4 volte più efficiente della grafite. A parità di potenza, un reattore contenente come moderatore a. pesante anziché grafite risulta molto più piccolo e compatto.

Il primo metodo di produzione usato commercialmente è stato quello elettrolitico, basato sulla minore facilità a dissociarsi dell’a. pesante rispetto a quella normale, in modo che un campione d’acqua sottoposto a elettrolisi si arricchisce progressivamente in D₂O; tuttavia questo metodo comporta notevole consumo di energia. Più usato e più economico è il processo di distillazione, che sfrutta la piccola differenza tra i punti di ebollizione dell’acqua normale e di quella pesante, ma che richiede grandi quantità di vapore. Si può anche concentrare il deuterio per distillazione di idrogeno liquido (a −250 °C) e bruciare l’idrogeno arricchito in deuterio, ottenendo una miscela di acqua normale e a. pesante, separate poi per distillazione. Un altro processo si fonda su una reazione di scambio del deuterio, sotto l’azione di un catalizzatore, fra idrogeno gassoso e acqua liquida.