Moderador y refrigerante de la reacción nuclear

En las centrales nucleares que funcionan con uranio natural como combustible, el agua pesada tiene dos misiones fundamentales: por un lado, refrigera el núcleo donde se produce la fisión (la partición de los átomos), y por otro, modera la energía que liberan los neutrones al producirse la llamada "reacción en cadena".
Lo que hace especial a esta "agua" es que ambas tareas puede realizarlas porque su composición molecular ha sido alterada: en lugar de la clásica fórmula H2O (dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno) del agua común, la fórmula del agua pesada es D2O, es decir, dos átomos de deuterio y uno de oxígeno.
El deuterio es un isótopo contenido dentro del propio hidrógeno. Tiene prácticamente las mismas propiedades de éste, pero algo lo diferencia: un neutrón más, que lo hace ligeramente más pesado. Aproximadamente 10%, y de allí el nombre de "agua pesada".
Para capturar el deuterio y desplazar al hidrógeno en la fórmula, se aplica un proceso conocido como "intercambio isotópico", que consiste en hacer interactuar al hidrógeno contenido en el agua común, con un gas de amoníaco, al que previamente se le quitó su propio hidrógeno. Este gas, al tomar contacto con el agua común dentro de una torre, le "roba" el hidrógeno, dejando sólo el deuterio. Posteriormente, el proceso continúa recombinando este deuterio nuevamente con oxígeno, con lo que se vuelven a formar las moléculas de agua, pero ahora sin hidrógeno. Así, el agua pesada se forma gota a gota (literalmente) al final de un proceso de miles de metros de intrincadas tuberías, torres de intercambio, etc.
En su función de refrigerador de las centrales nucleares, el agua pesada llena el llamado "circuito primario", que rodea al recipiente de presión donde se produce la fisión nuclear. Esta reacción entrega niveles astronómicos de calor, que es catalizado por el agua, que a suvez lo transfiere a un circuito secundario, ahora de agua común. La temperatura es tan elevada que el agua común produce vapor a alta presión, que es el que, en definitiva, moverá las turbinas para generar energía eléctrica.
Pero en su rol de "moderador", el agua pesada hace un trabajo aún más interesante: el deuterio tiene la propiedad de interferir, moderando, la energía que desatan los neutrones cuando se parte el átomo de uranio, que a su vez chocan y rompen átomos vecinos y así sucesivamente. De esa manera, el agua pesada contribuye a controlar la conocida "reacción en cadena", haciendo segura la operación de la central.