L’eau lourde (formule chimique : D₂O, soit oxyde de deutérium) était cruciale pour le programme nucléaire allemand pendant la Seconde Guerre mondiale parce qu’elle pouvait servir de modérateur dans un réacteur nucléaire. Voici pourquoi elle était stratégique et comment elle pouvait contribuer à la fabrication d’une bombe atomique :

• Modérateur de neutrons efficace. Dans un réacteur nucléaire, on a besoin de ralentir les neutrons produits par la fission pour qu’ils puissent provoquer d’autres fissions dans l’uranium-235. Ce rôle est tenu par un modérateur.

• Le graphite est un modérateur courant (utilisé par les Américains dans le projet Manhattan).
• Les Allemands, croyant (à tort) que le graphite contenait trop d’impuretés, se sont tournés vers l’eau lourde, qui est un excellent modérateur naturel.
• L’eau lourde était la clé de voûte du programme nucléaire allemand. Elle permettait, en théorie, de construire un réacteur nucléaire fonctionnel, capable de produire du plutonium-239. Les Alliés ont eux-mêmes envisagé la voie de l’eau lourde, mais ont rapidement abandonné au profit du graphite comme modérateur, jugé plus pratique et plus facile à produire à grande échelle.

Permet la production de plutonium-239

Avec un modérateur comme l’eau lourde, on peut construire un réacteur nucléaire capable de transformer de l’uranium-238 (abondant) en plutonium-239, un isotope fissile utilisable dans une bombe atomique.

Les Allemands, comme les Alliés, exploraient cette voie parce que l’uranium-235 est difficile à isoler.

Pourquoi c’était un obstacle stratégique :

Rareté de l’eau lourde

L’eau lourde ne se trouve qu’en infimes quantités dans l’eau naturelle (1 molécule sur 6 400 environ). Sa production est complexe et lente.

À l’époque, l’unique usine au monde capable de produire de l’eau lourde en quantités significatives était à Vemork, en Norvège, exploitée par Norsk Hydro. C’est pourquoi cette installation est devenue un objectif prioritaire des Alliés.

 Sans eau lourde, les Allemands n’avaient pas de modérateur fiable

Faute d’un bon modérateur, ils ne pouvaient pas entretenir une réaction en chaîne dans un réacteur. Sans réaction en chaîne, pas de production de plutonium, donc pas de bombe nucléaire possible par cette voie.

L’eau lourde était la clé de voûte du programme nucléaire allemand. Elle permettait, en théorie, de construire un réacteur nucléaire fonctionnel, capable de produire du plutonium-239. Les Alliés ont eux-mêmes envisagé la voie de l’eau lourde, mais ont rapidement abandonné au profit du graphite comme modérateur, jugé plus pratique et plus facile à produire à grande échelle.

 Les sabotages menés par les Norvégiens et les Alliés ont empêché les Allemands de réunir les quantités nécessaires et ont ainsi contribué de façon décisive à bloquer ou retarder leurs travaux atomiques.