ACQUA PESANTE

ACQUA PESANTE

. La proprietà del deuterio (v. App. I, p. 512) di agire come moderatore per neutroni, ha attratto negli ultimi anni l'interesse sull'uso e sulla produzione in vasta scala dell'acqua pesante, che risulta sempre la maniera più pratica per fissare il deuterio. La prima pila atomica in cui sia stata adoperata l'acqua pesante come moderatore è entrata in funzione nell'estate del 1944 ad Argonne (S. U.), con una produzione di 300 kW. L'urgenza di disporre di grandi quantitativi di acqua pesante ha fatto convergere gli sforzi su due metodi, la distillazione frazionata e la reazione di scambio fra idrogeno e acqua.

Il primo dei suddetti procedimenti non differisce molto da ogni altro metodo di distillazione frazionata, con la differenza che in questo caso la vicinanza tra la temperatura di ebollizione dell'acqua comune e quella dell'acqua pesante richiede una distillazione molto spinta.

La possibilità di ottenere una forte resa con la reazione di scambio catalitica fra idrogeno gassoso e acqua liquida è stata presa in esame all'inizio del 1941 da parte di H. C. Urey e A. von Grosse. Il catalizzatore è stato studiato da H. S. Taylor. Era noto già dal 1934, in seguito ad esperienze compiute da A. e L. Farkas, che con tale scambio si può portare al valore di circa 3 il rapporto tra la percentuale di deuterio nell'acqua rispetto a quella del deuterio nel gas, pur di disporre di un catalizzatore molto attivo e di una efficace possibilità di scambio.

In pratica la reazione si fa avvenire in una serie di torri in cascata. In ognuna di esse un miscuglio di idrogeno e di vapore acqueo sale verso l'alto, passando attraverso i catalizzatori e gorgogliando dentro una corrente d'acqua che cade verso il basso. Così il deuterio contenuto inizialmente nell'idrogeno si concentra nel vapore acqueo e poi viene trasportato giù dall'acqua. Alla base della torre l'acqua viene sottoposta ad elettrolisi e l'idrogeno, arricchito in deuterio, viene mandato nuovamente a reagire. Alla base dell'ultima torre, dopo un certo tempo di avviamento di tutto l'impianto, si raccoglie l'acqua pesante.

Bibl.: H. D. Smyth, Atomic Energy, Princeton 1945.