Eau lourde
Matériaux des systèmes d'eau lourde des réacteurs CANDU

Puisqu'elle est utilisée à la fois pour le refroidissement primaire et comme modérateur séparément, l'eau lourde est une caractéristique déterminante du réacteur CANDU. Les propriétés de l'eau lourde (D₂O) sont similaires à celles de l'eau légère, H₂O, et ont été compilées dans la collection la plus complète et la plus à jour par l'Association internationale pour les propriétés de l'eau et de la vapeur (IAPWS) (voir, par exemple ). En bref, dans des conditions ambiantes, l'eau lourde D₂O est ∼ 11 % plus dense et ∼ 24 % plus visqueuse que l'eau légère H₂O ; elle bout à 101,4 °C et gèle à 3,8 °C. Ses propriétés neutroniques sont sensiblement différentes, car bien qu'elle soit un modérateur de neutrons moins efficace que H₂O en termes de collisions de particules, elle est également un absorbeur de neutrons beaucoup plus médiocre. Ceci est important pour les CANDU alimentés à l'uranium naturel, où la conservation des neutrons est cruciale et où leurs pertes doivent être minimisées.

Avec une faible concentration d'environ 140 mg/kg (ppm), selon la source, l'HDO est la forme moléculaire prédominante de l'eau lourde dans les eaux naturelles. De plus, la différence de poids moléculaire entre D₂O et H₂O est également assez faible, 20 contre 18, faisant de la production d'eau lourde un processus laborieux et coûteux. Tous les efforts sont portés sur le confinement des réacteurs pour minimiser les pertes de liquide et de vapeur et ainsi préserver l'eau lourde D₂O, en ayant des systèmes de collecte associés à tous les dispositifs utilisant de l'eau lourde. L'eau collectée est transmise au système de gestion de l'eau lourde où elle est purifiée et mise à niveau isotopiquement à $\ge 95\text{\%}$ en poids pour le caloporteur primaire et...