¿Qué es el agua pesada?

Agua pesada fabricada por Norsk HydroLa Alemania nazi invade Noruega en 1940. Su objetivo era el de controlar unas fábricas que producían una especie de agua rara. La resistencia noruega recibía instrucciones del servicio de inteligencia británico para hundir un barco en mitad del lago Tinn, un ferry de pasajeros que contenía barriles de esta agua pesada y que debía de viajar hasta Alemania. Pero, ¿qué es el agua pesada y por qué era importante que no llegase a Alemania?

Las instalaciones que tanto querían controlar los nazis eran unas pertenecientes a la empresa noruega Norsk Hydro, donde se producía agua pesada comercial.

El agua pesada se produjo por primera vez en 1932 y con el descubrimiento de la fisión nuclear en 1938 y la necesidad de usar un moderador de neutrones, se convirtió en un componente muy utilizado en la energía nuclear, generalmente en la fabricación de armas, como el de la obtención del isotopo de plutonio, el plutonium-239, que se utiliza en los reactores nucleares, al igual que el uranium-235 y el uranium-233.

La presencia de isótopos pesados en una molécula puede ralentizar las reacciones químicas porque forman enlaces químicos más fuertes. Los enlaces con el isótopo deuterio son ochenta veces más fuertes que los habituales.

Un moderador ralentiza el movimiento de neutrones liberados por la fisión nuclear, por lo que tienen más tiempo para reaccionar con el combustible nuclear. Esto permite una reacción en cadena sostenida y controlada utilizando uranio no enriquecido, pues los reactores que usan uranio enriquecido no requieren ningún moderador y se usa agua común.

Sin embargo, el agua pesada es casi químicamente idéntica al agua común. La diferencia es que esta tiene un isótopo de hidrógeno con un neutrón añadido al protón en su núcleo. Este isótopo es llamado deuterio y se forma naturalmente en un ratio de 1 átomo de deuterio por cada 6700 normales de hidrógeno, los cuales solo tienen un protón en su núcleo, en ausencia de un neutrón.

Cada átomo de este isótopo pesa el doble que un átomo normal de hidrógeno (aunque el peso de las moléculas de agua no se ve sustancialmente afectado, debido a que aproximadamente el 89% de su peso molecular reside en los átomos de oxígeno, el cual no se ve afectado) dando lugar a un agua más densa. Esto supone que podrías hundir un cubito de hielo de agua pesada en agua común.

El deuterio no es radioactivo, al contrario que el tritio, un isótopo natural del hidrógeno que consta de un protón y dos neutrones en su núcleo y es fabricado normalmente en reactores nucleares. Aunque el tritio (Hidrógeno-3) es producido naturalmente por la acción de rayos cósmicos sobre gases atmosféricos.

Con los datos encima de la mesa, el servicio de inteligencia británico creía que era crucial frenar el transporte de agua pesada a Alemania, temiendo que los nazis la usaran para fabricar armas nucleares que pudieran ser usadas en la Segunda Guerra Mundial. No obstante, lo que el MI6 no conocía, y que se pudo conocer después con la investigación de los aliados, es que estos no querían usarlo para la fabricación de armas, sino que estaban desarrollando un reactor nuclear para la producción de energía eléctrica, para la cual no disponían de los recursos necesarios debido al estado de guerra que asolaba el país.

Los científicos siguen trabajando en la aplicación del agua pesada, y se espera que a medio o largo plazo la tecnología logre fusionar de forma controlada tritio y deuterio, pues esta fuente de energía, al contrario que la energía nuclear actual sería inagotable y limpia.

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