„Uzina G… o amintire frumoasă în istoria tehnicii românești”

Dorel-Mihai Constantinescu

Doctor în fizică, inginerul Dorel-Mihai Constantinescu aduce lumină „în întunericul misterului acestei substanțe excepționale”(p. 25), prin „Povestea apei grele la Râmnicu- Vâlcea”, apărută la Editura Antim Ivireanul, din Rm. Vâlcea, în 2023.

„Menirea acestei cărți este să vă ofere o privire detaliată asupra eforturilor, reușitelor și provocărilor întâmpinate în dezvoltarea industriei apei grele în Râmnicu-Vâlcea… ceea ce a permis îndeplinirea condițiilor de cercetare tehnologică și de proiectare pentru Combinatul de Apă Grea de la Drobeta-Turnu Severin” (p. 27). Scopul producerii apei grele a fost „independența energetică a României” (p. 33), știut fiind faptul că reactoarele nucleare de la Cernavodă, de tip CANDU, importate din Canada, pentru producerea energiei electrice, foloseau, pe lângă minereul de uraniu, de care România dispunea, și apa grea, care trebuia importată. Dacă inițial, s-a dorit importarea unei fabrici de apă grea din Canada, ulterior, „s-a luat hotărârea ca aceasta să fie realizată pe baza cercetării românești” (ibidem). În vederea „elaborării proiectului fabricii de apă grea s-a hotărât să se construiască o instalație pilot având la bază schimbul izotopic H₂S-H₂O… sub numele de Uzina G, un nume conspirativ, care a fost amplasată în Municipiul Râmnicu-Vâlcea în vecinătatea Combinatului Oltchim” (p. 35).

Alături de acest procedeu de fabricare a apei grele, autorul ne prezintă, pe scurt și alte tehnologii, astfel: Electroliza apei; Distilarea hidrogenului; Distilarea apei; Schimbul izotopic H₂O- H₂ și Schimbul izotopic NH₃- H₂ (pp. 87-88).

„Scopul instalației pilot a fost în primul rând de a verifica valabilitatea procesului de schimb izotopic H₂S-H₂O și de a obține date necesare proiectării instalației industriale… brevetată… cu nr. 74088/1980, intitulat «Instalație pentru separarea deuteriului prin schimb izotopic»” (p. 36). Rațiunile care au stat la baza amplasării instalației pilot, la Râmnicu-Vâlcea, și, ulterior, a combinatului de apă grea, în zona Drobeta-Turnu Severin, au fost de ordin economic. Ambele amplasamente ofereau, generos, materiile prime necesare, apa și energia electrică necesară desfășurării procesului de producție.

Prin intermediul instalației pilot s-au putut realiza „modelele matematice pentru calculul și simularea instalațiilor de schimb izotopic și distilare… În laboratoarele Uzinei G au fost puse la punct metodele de… fabricare a apei grele” (p. 46).

Ce este apa grea? „O variantă specială a apei, în care atomul de hidrogen este înlocuit cu deuteriu, un izotop greu” (p. 49). „Apa grea (D₂O), cunoscută și sub denumirea de oxid de deuteriu, este o variantă a apei obișnuite (H₂O) în care atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu izotopi de deuteriu” (p. 51). „Hidrogenul natural are un număr de doi izotopi, Deuteriul și Tritiul. Deuteriul este singurul izotop stabil al Hidrogenului și are simbolul D… Deuteriul se combină cu oxigenul și astfel se obține o apă cu greutatea moleculară 20, față de apa obișnuită care are greutatea moleculară 18. Această apă, având formula D₂O se numește apa grea” (p.64).

După realizarea instalației pilot de fabricare a apei grele s-a pornit la obținerea ei, proces care a durat aproximativ 6 luni, fapt care a pus față în față avântul comunist și obiectivitatea științei. Procedeul presupunea două faze. În prima, produsul (apa grea) era „îmbogățit între 10 și 30%”. Apoi, în instalația de finisare, concentrația ajungea „până la 99,8%, care reprezintă concentrația nucleară, calitate cerută de reactorul atomic” (p.104), fapt care presupune o separare de circa 3.560.000 de ori” (p. 100).

Pentru a demonstra autorităților, Dorel-Mihai Constantinescu a studiat mulțimile fuzzy, „concept matematic și logic utilizat pentru a trata incertitudinea în procesul de luare a deciziilor” (p. 97) și a realizat „aproximativ 1000 de ecuații” (p.123), cu ajutorul cărora s-a putut verifica procedeul, atât în regim staționar, cât și în regim nestaționar, cu ajutorul calculatoarelor vremii, rularea programelor putând să dureze și 48 de ore (pp. 114-117). Satisfacția cercetătorilor a fost, cu atât mai mare, atunci când concentrațiile prognozate (în evoluția procesului de obținere a apei grele) au fost verificate și în străinătate și au corespuns, în foarte mare măsură, aproape de identitate (±2%) (pp. 125-126).

Făcând față, cu stoicism, presiunilor politice și verificărilor de tot felul, privind poluarea și toxicitatea reziduurilor, cercetătorii vâlceni au obținut la 9 august 1976 pri- mul gram de apă grea, așezând România pe harta internațională a cercetării nucleare. „Capacitatea Uzinei G era de o tonă de apă grea pe an” (p. 36). Scopul instalației pilot nu era însă cantitatea și posibilitatea obținerii, ceea ce a și demonstrat și a făcut posibilă „realizarea instalației industriale care urma să aibă o capacitate de 360 t/an” (p. 38). Astfel: În 1979, s-a aprobat înființarea Combinatului Chimic Drobeta-Turnu Severin, având ca obiect de activitate fabricarea apei grele” (p. 39). „Primele cantități de apă grea s-au obținut la data de 17 iulie 1988” (p. 41).

După 1989, noile autorități au decis ca Uzina G, care a funcționat timp de 10 ani, să fie reorganizată ca Institut de Criogenie și Separări Izotopice (ICSI) Rm. Vâlcea” (p. 37). Printre direcțiile de cercetare ale institutului „se menționează Instalația pilot experimen- tală pentru separarea Tritiului și Deuteriului” (ibidem).

În ceea ce privește obținerea industrială a apei grele, la Drobeta-Turnu Severin, autorul menționează că: „La începutul anului 1990, combinatul a fost oprit din lisă de energie. În 1991, Combinatul Chimic Drobeta și-a schimbat numele în ROMAG (România Apă Grea). În 1992, ROMAG a trecut în subordinea RENEL… a fost repornit, iar în mai 2001 s-a obținut cea de-a 1000-a tonă de apă grea” (p. 41). Ulterior, „s-a decis la sfârșitul anului 2015 că fabrica de apă de la Turnu Severin să fie oprită… și probabil demolată” (ibidem).

Revenind la Uzina G, trebuie să menționăm că aici a funcționat o adevărată „Școală doctorală”, creația a academicianului Marius Peculea și inaugurată de autorul acestei lucrări, Dorel-Mihai Constantinescu, în martie 1977, susținând, în premieră națională, la Râmnicu-Vâlcea, teza de doctorat, cu tema: „Considerații la studiul proceselor de separare a apei grele” (p. 28). Încercând o concluzie, putem spune, bazându-ne și pe bibliografia prezentată de autor și pe capitolele dedicate mai mult specialiștilor, că „Povestea apei grele la Râmnicu- Vâlcea” este o lucrare științifică, pe înțelesul multora, dacă nu al tuturor, care îmbină rigorile științei cu calitățile narative ale autorului. Ca cititor, regretăm alături de domnia sa, că: „După ce și-a atins scopul pentru care a fost constituită, instalația pilot de la Uzina G a fost demolată și a rămas doar o amintire frumoasă în istoria tehnicii românești” (p. 47).

Mihai Călugărițoiu, 18 decembrie 2023, Vlădești, Priporu, Vâlcea