Verified answer

Para transformar urânio 238 (relativamente inútil) no seu isótopo, o urânio 235, capaz de ser usado como combustível ou explosivo.

As substancias elementares (por exemplo o hidrogénio e o oxigénio, constituintes da água) são conhecidas pelas suas formas estáveis, que existem abundantemente na natureza, cada partícula é constituída por electrões, neutrões e protões, totalmente iguais em todos as substancias elementares, a diferença entre as diferentes substâncias elementares é o número de electrões e protões.

Cada substancia elementar tem um número bom conhecido de neutrões, mas há em cada uma delas aberrações, uma pequena parte que tem protões a mais ou a menos, e essas aberrações são os isótopos, e o deutério tem mais um neutrão que o hidrogénio, seu "irmão normal", o urânio natural é o urânio 238, e o seu "irmão deficiente", combustível nuclear e explosivo nuclear é o urânio 235, em que falta 3 protões.

Os isótopos são extremamente reactivos, tendem a perder ou a ganhar neutrões, transformando-se nas suas formas normais, se a reacção for suficientemente violenta podem-se até decompor em substâncias elementares diferentes, e é esta violência que se pretende usar nas bombas atómicas, por isso usa-se um isótopo na bomba atómica.

Para ter uma reacção nuclear precisa de dois tipos de combustível nuclear, que liberte neutões, e um que receba neutrões, nas bombas atómicas de Hiroxima e Nagasaki ambas as partes da bomba eram urânio 235.

Mas quando se vai a uma mina extrair urânio ele é urânio 238,o urânio 235 é uma impureza relativamente rara, e nestas condições urânio é um pó radioactivo inútil, porque o urânio 238 é um urânio 235 que já reagiu.

Então há duas opções, ou se centrifuga para separar o 235 do 238, ou se enriquece, para tirar três neutrões (a diferença entre as duas formas é que o 235 tem menos 3 neutrões que o 238) ambos os procedimentos necessitam de uma substância auxiliar, e o dióxido de deutério, a água pesada era na altura o melhor que tinham.

O QUE É A ÁGUA PESADA? É a água formada por oxigênio e deutério (sua fórmula é D2O). Por isso também é chamada de óxido de deutério. Enquanto o hidrogênio é formado por um elétron e um próton, o deutério possui, além dos dois já citados, também um nêutron. Isso faz com que a massa da molécula formada pelo deutério seja mais pesada do que a mais comum, formada por hidrogênio. Daí o nome de água pesada.

O deutério pode ser encontrado na natureza. Estima-se que haja, em cada fonte de água, um átomo de deutério para cada 6.760 átomos de hidrogênio simples. Mas a descoberta de sua capacidade como moderador de reações nucleares fez com que a ciência desenvolvesse, a partir da década de 30, métodos artificiais de produção, que obtêm óxido de deutério quase puro. O objetivo era usá-la nos primeiros reatores nucleares, onde desacelerava os nêutrons liberados pelo processo de fissão e impediam que se iniciassem reações em cadeia. Ela ainda é utilizada em reatores que usam urânio natural.

Em usinas nucleares como as de Angra 1, a água pesada serve também como medida de segurança. As usinas possuem reatores que utilizam pastilhas de dióxido de urânio (U3O8). Depois de usadas no reator, as pastilhas são colocadas em latões de chumbo, material que dificulta a passagem de partículas radioativas. Esses latões, por sua vez, são colocados em piscinas de água pesada, que ficam no próprio prédio do reator e funcionam como última linha de defesa contra a radioatividade que venha a escapar do chumbo. Também é usada como traçador em estudos de processos químicos e bioquímicos.

Embora não haja diferenças químicas entre a água comum e a pesada, sua fisiologia é bem diferente. Por isso não se deve bebê-la ou usá-la para cozinhar.