اوایل دهه شصت شمسی؛ زمانی که جمهوری اسلامی گام‌های اولیه را برای رسیدن به دانش هسته‌ای برداشته بود و کشورهای غربی هم هنوز بهانه‌ای برای ورود به فاز تنش مستقیم نیافته بودند، روندی از سوی ایران آغاز شد که مهم‌ترین هدف آن دستیابی به فناوری‌های بومی در صنعت صلح‌آمیز هسته‌ای بود؛ اجرای یک بخش از این روند در نقطه‌ای از کشور درست در ۷۵کیلومتری شمال غرب شهر اراک و در نزدیکی شهر «خنداب» پی گرفته شد. اقدام برای تهیه آب سنگین از سال ۱۳۶۳ به صورت مقدماتی و به طور آزمایشگاهی آغاز شده بود؛ فرآورده‌ای که به‌عنوان یک محصول استراتژیک در بخش‌های مختلف علوم تغذیه، نفت و گاز، شیمی، زیست‌شناسی، داروسازی، هیدرولوژی، فیبرهای نوری و پزشکی، صنایع با فناوری بالا و غیر هسته‌ای کاربرد داشت و دستیابی به آن می‌توانست نیازمندی‌های گسترده‌ای را در بخش‌های مختلف مرتفع سازد. اما وجود محدودیت‌های بزرگی همچون عدم دسترسی کافی دانشمندان ایرانی به اطلاعات علمی و فنی به روز جهان، فقدان نیروی متخصص کافی و همچنین تغییرات مدیریتی متوالی در سازمان انرژی اتمی، اجرای این پروژه را تا میانه سال ۸۵ به تأخیر انداخت. منابع مطالعاتی یا محدود بود و یا غیرقابل دسترس. با وجود این، به واسطه سختکوشی دانشمندان و تداوم تلاش‌ها مبنای ظرفیت تولید آب سنگین که در عین قابلیت صنعتی، پاسخگوی نیازهای یک راکتور تحقیقاتی باشد و با ابزار، قطعات و دستگاه‌های بازار صنعت هم تناسب داشته باشد، ۸ تن در سال تشخیص داده شد و به‌دنبال آن کار در پروژه تولید آب سنگین اراک کلید خورد. در حالی که در سال‌های نخست فعالیت این مرکز هسته‌ای، از آب سنگین تنها به‌عنوان کندکننده یا سرد‌کننده راکتور آب سنگین استفاده می‌شد اما بعدها امکان استفاده از محصول این راکتور در زمینه‌های پزشکی، محیط زیستی، دارویی و بهداشتی باعث شد تا استفاده و جایگاه این ماده استراتژیک در کوتاه مدت افزایش یابد. این در حالی بود که ویژگی خاص آب سنگین باعث می‌شد تا نیازی به غنی‌سازی اورانیوم برای سوخت راکتور نباشد و آب سنگین به تنهایی در کنار اورانیوم طبیعی پالایش شده قرار گرفته و هم امکان تولید برق داشته باشد.

آغاز تنش
درست در بحبوحه بالا گرفتن تنش ایران و غرب بر سر پرونده هسته‌ای و زمانی که مذاکرات هسته‌ای ایران و گروه 1+5 در اواخر سال 1391 در «آلماتی» قزاقستان در حال پیگیری بود، روزنامه انگلیسی «تلگراف» در روند اجرای عملیات روانی غرب با انتشار تصاویر ماهواره‌ای غیرمستند از نیروگاه آب سنگین اراک مدعی شد ایران می‌خواهد از راکتور آب سنگین اراک برای تولید پلوتونیوم مورد استفاده در سلاح هسته‌ای بهره گیرد. امریکا و شرکای اروپایی‌اش نیز که به‌دنبال فرصتی برای تکمیل ادعاهای خود جهت متوقف کردن صنعت هسته‌ای ایران بودند، ادعای رسانه انگلیسی را تکرار کرده و مدعی شدند که این راکتور راهی روشن و مستقیم به سمت سلاح هسته‌ای است و ایران با تولید پلوتونیوم کافی، می‌تواند بسیار سریع‌تر از روش غنی‌سازی، به سلاح هسته‌ای دست یابد. همچنین آنها به واسطه این ادعا خواهان تعطیلی کل سایت هسته‌ای اراک شدند.

توقف و تغییر
این خواسته ادعایی از یک طرف و شتاب گرفتن تلاش دولت حسن روحانی، رئیس جمهور پیشین برای کاهش تنش‌ها با غرب از طرف دیگر باعث شد تا نهایتاً در سال‌های آغازین دولت یازدهم، با انعقاد برجام، راکتور تحقیقاتی آب سنگین اراک با تغییراتی ناگزیر رو به رو شود؛ امری که روند اجرای آن را متوقف کرد تا مذاکرات جدیدی برای بازطراحی این راکتور آغاز شود. طرف غربی با بهانه‌های واهی اصرار بر تبدیل آن به راکتور آب‌سبک داشت ولی این مهم صورت نپذیرفت و قرار بر این شد تا بازطراحی آن بر مبنای آب سنگین صورت بگیرد تا خروجی پلوتونیوم آن به سالانه حدود یک کیلوگرم کاهش یابد. همچنین بر مبنای برجام، حدود ۱۴۳ تن، سقفی بود که برای ذخیره آب سنگین تعیین شد که ایران می‌توانست مطابق توافق، مازاد تولید اورانیوم و آب سنگین را بفروشد یا مبادله کند. علی اکبرصالحی، رئیس وقت سازمان انرژی اتمی درباره بازطراحی و نوسازی راکتور آب سنگین خنداب اراک گفته بود: « در مذاکرات برجام، قرار شد طراحی راکتور خنداب بازنگری شود؛ از منظر طرف مقابل، این راکتور ۸ کیلو پلوتونیوم در سال تولید می‌کرد که می‌تواند برای ساخت بمب به کار رود. آنها می‌خواستند خاطرجمع شوند که آن پلوتونیوم برای مقاصد نظامی به کار نرود. چاره کار، بازطراحی اولیه برای کاهش تولید پلوتونیوم بود که راهکار آن افزایش غنای سوخت بود که موجب می‌شد میزان تولید پلوتونیوم کاهش یابد که ما با بازطراحی نظر آنها را تأمین کردیم». راکتور جدید بایستی به‌گونه‌ای طراحی می‌شد که به‌جای تولید 4 کیلو، یک کیلوگرم پلوتونیوم تولید کند اما میزان نوترون آن که برای تولید رادیودارو مورد نیاز بود، می‌بایستی افزایش چندبرابری داشته باشد.
طراحی راکتور جدید به تأیید چین و امریکا نیاز داشت اما در ادامه و زیر سایه اتفاقاتی که در پی خروج ایالات متحده از برجام روی داد، روند بازطراحی به کندی ادامه پیدا کرد؛ امری که باعث شد در سال 1398 و یک سال پس از خروج امریکا از برجام، مقام‌های ایرانی زمزمه‌هایی مبنی بر لزوم تجدید‌نظر در فعالیت‌های هسته‌ای مطرح کنند. به این معنا که اگر قرار بود باز‌طراحی راکتور جدید به کندی پیش رود، ایران استفاده از راکتور قدیمی که به واسطه تولید پلوتونیوم موجبات نگرانی کشورهای غربی را فراهم می‌کرد، آن را از سر می‌گرفت. به گفته ناظران فنی برای احیای راکتور قدیمی تنها کافی بود لوله‌های راکتور تعویض شود. این در حالی بود که با خروج امریکا از توافق هسته‌ای، انگلیس که در پروژه بازطراحی آب سنگین اراک جایگزین امریکا شده بود، ادعا می‌کرد می‌تواند خلأ نبود امریکا را پر کند.

کاهش تعهدات برجامی
بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در سال ۲۰۱۶، تهران بر اساس توافق هسته‌ای، راکتور اراک را غیرفعال کرده بود اما مجلس ایران در پاییز 1399 لایحه احیای بازطراحی و بهینه‌سازی راکتور اراک را با برنامه زمان‌بندی معین تصویب کرد. واکنش ایران این‌طور بود که براساس حقوقی که بر پایه بندهای ۲۶ و ۳۶ توافق هسته‌ای تعریف شده، در صورت عدم اجرای تعهدات طرف‌های غربی، بخشی از تعهدات خود را کاهش خواهد داد. اینچنین بود که جمهوری اسلامی دیگر خود را به صادرات مازاد ذخایر آب‌سنگین ملزم نکرد و به تدریج کوشید از صادرکننده آب سنگین به صادرکننده مواد دیگر تولیدی از آب سنگین تبدیل شود. به این مفهوم که تصمیم گرفت به جای ارسال آب سنگین به خارج از کشور، آن را به موادی با ارزش افزوده بالاتر تبدیل و صادر کند و در عین حال به موازات رشد صنعت دارویی و درمانی، نیازهای کشور به این فرآورده‌ها را پاسخ گوید. همزمان در پی روی کار آمدن دولت سیزدهم سازمان انرژی اتمی وعده داد که اقدامات برای اتمام پروژه راکتور بازطراحی شده را شتاب خواهد داد که بزودی شروع به کار خواهد کرد و تولیداتی برای مصارف پزشکی ایزوتوپ و درمان سرطان خواهد داشت. این چنین بود که به گفته محمد اسلامی، رئیس سازمان انرژی اتمی بدعهدی غرب در برجام نه تنها فعالیت صلح‌آمیز هسته‌ای ایران در مرکز هسته‌ای اراک را متوقف نکرده که مشتقات آب سنگین به یک تحول اساسی در صنعت دارویی، بهداشت و درمان انجامیده و به تازه‌ترین دستاوردی تبدیل شده که تنها تعداد معدودی از کشورهای پیشرفته در تراز آن قرار دارند.