Agua pesada

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  • Publicado : 25 de marzo de 2011
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¿QUÉ ES EL AGUA PESADA ? es una clase de agua algo más pesada ( tiene mayor densidad) que la común. Un litro de agua pesada pesa 1.105 gramos, mientras que un litro de agua común pesa 1.000 gramos.

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Se denomina agua pesada (D2O) al óxido de deuterio. 

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno ( H2O). En cambio, la molécula de agua pesada secompone de dos átomos de deuterio y uno de oxígeno ( D2O). ¿ Qué es el deuterio ?- Es un isótopo del hidrógeno y es más pesado. ¿ Qué es un isótopo ? del griego: iso=igual y topos =lugar, son átomos que tienen similar comportamiento químico pero diferente comportamiento físico. Así hidrógeno y deuterio son químicamente iguales, pero el átomo de hidrógeno no tiene neutrones en su núcleo mientras que eldeuterio tiene uno, por eso es más pesado y tiene las propiedades especiales del agua pesada.¿Para qué sirve el agua pesada?- Cuando en un reactor se emplea combustible uranio natural, sólo el agua pesada puede cumplir con la doble función de moderar neutrones y transferir el calor generado. El agua natural, que tiene igual capacidad de transmisión de calor, produce una absorción de neutrones tanelevada que impediría mantener la reacción en cadena de este tipo de reactores, usándose únicamente en los de uranio enriquecido. Es útil como moderadora y refrigerante en reactores de uranio natural. Hacer agua pesada constituye un desafío a la tecnología. La Argentina procuró las centrales nucleares del tipo uranio natural-agua pesada, procurando así el dominio del ciclo del combustible.Considerando la necesidad de asegurar el abastecimiento del agua pesada, que es un insumo crítico producido a escala insdustrial por un número muy reducido de países, fácilmente suceptible a ser objeto de presiones internacionales, y con el fin de lograr la independencia tecnológica en este campo, la Comisión nacional de Energía Atómica resolvió oportunamente la ejecución de los Proyectos de Agua Pesada.Existe una Planta de Agua Pesada en Arroyito ( Neuquén),ocupa un área de 20 hectáreas, por la ruta 237, 50 km al sur de la ciudad de neuquén, allí se produce un promedio de 200 toneladas de agua pesada/año. 

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Planta de producción de Agua Pesada en Arroyito, Provincia de Neuquén. 

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Otra vista de la misma planta. 

¿Qué materias primas se utilizan para la elaboración deagua pesada? 

Teóricamente se puede utilizar cualquier compuesto que tenga hidrógeno, pero dada la baja concentración natural de deuterio a escala industrial deben procesarse grandes volúmenes de materia prima para obtener una producción razonable, por lo cual las materias primas más usadas son el agua y el gas natural. 

¿Qué métodos de elaboración de agua pesada se conocen? 

Losprincipales métodos llevados a escala industrial son: 

• INTERCAMBIO QUÍMICO 

• DESTILACIÓN 

• ELECTRÓLISIS. 

INTERCAMBIO QUÍMICO: se denomina también intercambio isotópico. Se ponen en contacto dos fases, una líquida y otra gaseosa, constituida cada una de ellas por un compuesto hidrogenado diferente (la fase gaseosa puede ser directamente hidrógeno). 
Según las condiciones de presióny temperatura, se obtiene una acumulación preferencial del deuterio en una de las fases (generalmente la fase líquida), debido a que se produce un intercambio entre hidrógeno - deuterio entre las distintas fases. 
Los sistemas pueden ser hidrógeno/agua, hidrógeno/amoníaco, sulfuro de hidrógeno/agua, hidrógeno/metilamina. La PIAP utiliza el método de intercambio hidrógeno/amoníaco teniendo comofuente de deuterio el agua natural proveniente del río.

DESTILACIÓN: Estos métodos se basan en las pequeñas diferencias de la presión de vapor entre las especies deuteradas e hidrogenadas (agua, amoníaco e hidrógeno). Se utilizan para concentrar agua pesada a partir de agua previamente enriquecida por otros métodos hasta valores del 10%. 

ELECTRÓLISIS: Se realiza por descomposición del agua...
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