Présentation
L'eau lourde, ou oxyde de deutérium (D2O ou 2H2O), est une molécule chimiquement identique à celle de l'eau ordinaire (H2O), et est donc composée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène, à l'exception que ces derniers sont des isotopes lourds, du deutérium.
En effet, le noyau de deutérium comporte un neutron en plus du proton présent dans chaque atome d'hydrogène. L'eau lourde possède ainsi les mêmes propriétés chimiques que l'eau ordinaire (H2O), mais elle est plus dense que cette dernière, car elle a une masse atomique plus élevée (20 contre 18), d'où son appellation.
Propriétés et utilisations
Isolées pour la première fois par Gilbert Lewis en 1933, les molécules d'eau lourde naturellement présentent dans l'eau peuvent être séparées de l'eau légère classique par distillation ou électrolyse. Néanmoins, ces procédés exigent une grande cascade de distillateurs ou de chambres d'électrolyse, et consomment de grandes quantités d'électricité, c'est pourquoi les méthodes chimiques comme le procédé de Girdler sont généralement préférées.
L'eau lourde est utilisée dans certains réacteurs nucléaires comme modérateur de neutrons dans le but de ralentir les neutrons issus de réactions de fission nucléaire. Les neutrons ralentis ont alors une probabilité plus élevée d'aller provoquer de nouvelles fissions de noyaux d'uranium, permettant ainsi la réaction en chaîne. Néanmoins, l'eau lourde coûte plus chère que l'eau ordinaire et les réacteurs qu'elle modère sont moins compacts que les réacteurs à eau légère.
L'oxyde de deutérium est également utilisé dans la détection de neutrinos ou en spectroscopie par résonance magnétique nucléaire. En effet, la fréquence de résonance du deutérium étant différente de celle du proton ordinaire, ce solvant ne perturbe pas les mesures. Ainsi, l'observatoire de neutrinos de Sudbury au Canada utilise plus de mille tonnes d'eau lourde dans une cuve enterrée nécessaire pour la détection des neutrinos.
De plus, l'eau lourde n'étant pas radioactive, elle ne présente pas de risque pour la santé et pour l'environnement lorsqu'elle est mélangée avec de l'eau ordinaire. Le deutérium peut alors être utilisé comme marqueur isotopique. Toutefois, des études ont montré qu'une proportion d'eau lourde supérieure à 50 % par rapport à l'eau totale de l'organisme, bloque la réplication cellulaire (mitose), pouvant entraîner des problèmes de santé.
À noter que le deutérium utilisé dans la fabrication de bombes à hydrogène est également l'un des deux éléments nécessaires, avec le tritium, au fonctionnement des futurs réacteurs à fusion nucléaire contrôlée. Le deutérium, présent à l'état naturel en quantités importantes dans les océans, et le tritium pourraient en théorie fournir une source d'énergie à la fois propre et quasiment illimitée.
Histoire
Plusieurs dizaines d'années avant la formation du programme porte des étoiles, les Eurondiens construisirent en secret un gigantesque complexe souterrain très profondément enterré sous la surface de leur cité en prévision d'une guerre totale contre une nation ennemie surnommée les « Reproducteurs ». Cette base abritait notamment un puissant générateur à fusion contrôlé alimenté grâce à de l'eau lourde et capable de produire suffisamment d'énergie pour alimenter un bouclier d'énergie défensif.
Cependant, au fil des décennies, les Reproducteurs, qui bombardaient sans relâche les installations souterraines eurondiennes, gagnèrent de plus en plus de terrain et occupèrent peu à peu la majorité des terres de leur monde jusqu'à encercler complètement la base ennemie. Les Eurondiens furent alors privés de leur approvisionnement en oxyde de deutérium, qui était autrefois extraite de l'eau de mer et qui leur permettait d'alimenter leur champ de force en énergie de manière permanente.
Toutefois, suite à leur rencontre avec les membres de l'équipe SG-1 au cours de l'an 2000, Alar, le chef des Eurondiens, proposa aux Terriens de partager l'ensemble de leurs technologies avancées en échange d'un approvisionnement régulier en eau lourde. Bien que le colonel O'Neill accepta la proposition d'Alar, le docteur Jackson émit des réticences quant à l'utilisation de cette source d'énergie destinée à lutter contre un ennemi inconnu des Terriens, et tenta de s'opposer ouvertement à cet échange.
Néanmoins, après avoir obtenu l'accord du général Hammond sur Terre, le major Carter et le docteur Jackson revinrent sur Euronda avec un premier chargement d'eau lourde lors d'une attaque de la base eurondienne par des bombardiers reproducteurs. Alors qu'Alar fit remarquer la faible quantité d'eau lourde rapportée par les deux membres de SG-1, le major Carter lui rétorqua que le personnel du SGC avait besoin de temps pour réussir les quantités demandées. Alar ordonna alors à ses hommes de transporter l'eau lourde jusqu'au générateur et de régler celui-ci à la puissance maximale.
Plus tard, au cours de nouvelles négociations, Alar proposa d'échanger l'ensemble des technologies militaires et médicales eurondiennes contre un approvisionnement quotidien de trois ou quatre barils d'eau lourde, équivalent à plusieurs tonnes par an, jusqu'à ce que son peuple soit parvenu à mettre fin au conflit. Cependant, après la découverte de la véritable nature d'Alar et du peuple eurondien, les négociations furent abandonnées et l'approvisionnement en eau lourde fut arrêté.