El agua pesada comparte similitudes con la común, indican científicos de la Comisión Nacional de Energía Atómica. En ese sentido, explican: no tiene color, olor ni sabor. Pero el precio de un litro de agua pesada puede valer 700 dólares o más. El motivo es que se trata de un insumo producido por muy pocos países, cuya fabricación requiere mucha energía y que es imprescindible para el funcionamiento de los reactores nucleares que utilizan uranio natural como combustible.

La Argentina tiene tres centrales nucleares: Atucha I, con una potencia de 362 megavatios; Atucha II, de 745 MW, y Embalse, de 656 MW. Las tres usan uranio natural como material de fisión y, por lo tanto, necesitan agua pesada para funcionar. Para asegurarse el abastecimiento y no depender de otros países, en los años 70 la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) desarrolló un plan para producir este insumo estratégico.

Como parte de este plan se levantó la Planta de Industrial de Agua Pesada (PIAP) en Arroyito, provincia de Neuquén. La inauguraron en 1993. A tres décadas de ese hito, la CNEA ahora trabaja para reabrir esta planta, que quedó paralizada en 2017. La idea es que vuelva a producir en 2025. El objetivo es recuperar la independencia y volver a dominar el ciclo de combustibles para la operación de las centrales nucleares del país.

Qué es el agua pesada y por qué es esencial para los reactores nucleares de uranio natural

El agua pesada no es tóxica ni radiactiva, pero es un 10% más densa: un litro pesa 1.105 gramos, contra los 1.000 gramos de igual volumen de agua común. Es que las moléculas del agua pesada se componen de dos átomos de deuterio y uno de oxígeno, mientras que las del agua natural tienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Otra diferencia es que esta última se congela a 0° C y hierve a 100°, y la pesada a 3,8° y 101,4%, respectivamente".

Asimismo desde la CNEA, indican: "El deuterio es un isótopo del hidrógeno, pero es más pesado. Los isótopos son átomos con el mismo número de protones que los átomos normales, pero diferente número de neutrones. Por eso, aunque su comportamiento químico es similar, su comportamiento físico es diferente. Tanto el hidrógeno como el deuterio tienen un solo protón en su núcleo. Pero el átomo de deuterio además tiene un neutrón, que es el que determina las propiedades del agua pesada."

En los reactores nucleares alimentados con uranio natural, el agua pesada se usa como moderadora. Durante una reacción nuclear en cadena, se desprenden neutrones de los núcleos que se desplazan a gran velocidad y chocan con los núcleos de otros átomos, provocando su fragmentación o fisión y la liberación de energía en forma de calor y más neutrones con elevada energía cinética. A su vez, estos últimos impactan y fisionan otros núcleos. El agua pesada reduce la velocidad y la energía de esos neutrones sin absorberlos. La común no sirve, porque es 40 veces más absorbente que la pesada y no permitiría mantener la reacción en cadena. En cambio, sí es apta cuando el combustible es uranio enriquecido.

El agua pesada también se usa como refrigerante y como transmisora del calor generado en la fisión. Porque para que el reactor funcione bien, hace falta un fluido que transfiera ese calor y evite que se llegue a temperaturas excesivamente elevadas. Además, el fluido sirve para recuperar ese calor con el fin de generar energía. Según el tipo de central nuclear, hace falta un inventario inicial de entre 0,8 y 1 tonelada de agua pesada por megavatio eléctrico de potencia instalada. Durante su funcionamiento, el reactor consume un 1% de esa agua por año.

El agua natural contiene un solo átomo de deuterio por cada 7.000 átomos de hidrógeno. Para fabricar un litro de agua pesada, hay que tratar 10.000 litros de agua común en grandes y costosas instalaciones, además de la requerida para refrigeración y consumo. Para que sirva para una central nuclear de uranio natural, el agua pesada debe tener un nivel de pureza superior al 99,8% o "grado reactor".

En declaraciones recientes, el ministro de Economía, Sergio Massa, señaló que la reactivación de la PIAP "va a permitir exportar con valor agregado, con lo que representa el valor agregado en origen. De alguna manera nos da la oportunidad y la capacidad como país de multiplicar nuestros recursos para transformarlo en riqueza".