sábado, 19 de marzo de 2011
PLUTONIO: Datos para el Debate
4:41 | Publicado por
Taller de Empleo "Oficios II" |
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El plutonio de origen natural es escasísimo, y la práctica
totalidad del que hay en la actualidad tiene un origen artificial. Se
consiguió sintetizarlo por vez primera en la Segunda Guerra Mundial,
mediante un ciclotrón de la Universidad de California en Berkeley,
aunque el logro no se dio a conocer hasta después del fin de la guerra,
ya que se trataba de un secreto militar estratégico. El plutonio fue
usado en la bomba atómica detonada en la ciudad japonesa de Nagasaki.
Aún hoy se realizan estudios sobre los efectos a largo plazo del
plutonio allí.
totalidad del que hay en la actualidad tiene un origen artificial. Se
consiguió sintetizarlo por vez primera en la Segunda Guerra Mundial,
mediante un ciclotrón de la Universidad de California en Berkeley,
aunque el logro no se dio a conocer hasta después del fin de la guerra,
ya que se trataba de un secreto militar estratégico. El plutonio fue
usado en la bomba atómica detonada en la ciudad japonesa de Nagasaki.
Aún hoy se realizan estudios sobre los efectos a largo plazo del
plutonio allí.
Desde que comenzó a ser sintetizado, en el mundo se han producido
nada menos que unas 1.500 toneladas de este raro metal, el elemento 94
de la tabla periódica. Se ha usado mucho para armamento nuclear, aunque
también sirve como combustible de central nuclear. Sus radioisótopos
conocidos son una veintena. Los isótopos más estables son el
plutonio-244, con un periodo de semidesintegración de 80,8 millones de
años, el plutonio-242, con un periodo de semidesintegración de 373.300
años, y el plutonio-239 (el isótopo de mayor interés), con un periodo de
semidesintegración de 24.110 años.
nada menos que unas 1.500 toneladas de este raro metal, el elemento 94
de la tabla periódica. Se ha usado mucho para armamento nuclear, aunque
también sirve como combustible de central nuclear. Sus radioisótopos
conocidos son una veintena. Los isótopos más estables son el
plutonio-244, con un periodo de semidesintegración de 80,8 millones de
años, el plutonio-242, con un periodo de semidesintegración de 373.300
años, y el plutonio-239 (el isótopo de mayor interés), con un periodo de
semidesintegración de 24.110 años.
El plutonio-239 pasa por seis transformaciones de fase de estado
sólido, más que cualquier otro elemento conocido. Registra grandes
cambios de volumen y densidad conforme pasa a través de esas seis fases
hacia su estado líquido, el cual alcanza a los 640 grados centígrados.
Bajo presión, exhibe una séptima fase.
sólido, más que cualquier otro elemento conocido. Registra grandes
cambios de volumen y densidad conforme pasa a través de esas seis fases
hacia su estado líquido, el cual alcanza a los 640 grados centígrados.
Bajo presión, exhibe una séptima fase.
El plutonio es el metal más complejo, y se comporta de un modo
distinto al de cualquier otro elemento en la naturaleza. Su estructura
cristalina es irregular, y su núcleo es inestable, lo que produce que el
metal se vaya desintegrando espontáneamente con el transcurso del
tiempo, dañándose la retícula metálica circundante.
distinto al de cualquier otro elemento en la naturaleza. Su estructura
cristalina es irregular, y su núcleo es inestable, lo que produce que el
metal se vaya desintegrando espontáneamente con el transcurso del
tiempo, dañándose la retícula metálica circundante.
Aparte de por su peligrosidad, trabajar con plutonio resultó muy
difícil al principio. Los primeros lotes del metal eran demasiado
quebradizos para soportar procesos convencionales de maquinado. Para
hacer maquinable al metal, era necesario lograr que a temperatura
ambiente el plutonio retuviera la estructura cúbica de alta simetría
lograda a elevadas temperaturas. Los científicos del Proyecto Manhattan
(nombre en clave del programa estadounidense de investigación y
desarrollo tendente a fabricar la bomba atómica en la Segunda Guerra
Mundial), consiguieron esto agregando una pequeña cantidad de galio.
difícil al principio. Los primeros lotes del metal eran demasiado
quebradizos para soportar procesos convencionales de maquinado. Para
hacer maquinable al metal, era necesario lograr que a temperatura
ambiente el plutonio retuviera la estructura cúbica de alta simetría
lograda a elevadas temperaturas. Los científicos del Proyecto Manhattan
(nombre en clave del programa estadounidense de investigación y
desarrollo tendente a fabricar la bomba atómica en la Segunda Guerra
Mundial), consiguieron esto agregando una pequeña cantidad de galio.
En el plutonio puro, los enlaces entre los átomos de plutonio son
muy irregulares, haciendo que el metal tenga una alta propensión a
adoptar estructuras de baja simetría. Sin embargo, cuando un átomo de
galio se coloca en la red cristalina del plutonio, eso hace que los
enlaces sean más uniformes, con el resultado de una estructura cúbica de
alta simetría. El galio allana y nivela los enlaces del plutonio.
Agregar galio estabiliza la estructura cúbica y hace apto al plutonio
para el maquinado a temperatura ambiente.
muy irregulares, haciendo que el metal tenga una alta propensión a
adoptar estructuras de baja simetría. Sin embargo, cuando un átomo de
galio se coloca en la red cristalina del plutonio, eso hace que los
enlaces sean más uniformes, con el resultado de una estructura cúbica de
alta simetría. El galio allana y nivela los enlaces del plutonio.
Agregar galio estabiliza la estructura cúbica y hace apto al plutonio
para el maquinado a temperatura ambiente.
El plutonio es muy persistente como contaminante del medio
ambiente. Es capaz de extenderse en las aguas subterráneas más allá de
lo que hasta hace pocos años se creía posible. Según los resultados de
una línea de investigación llevada a cabo en años recientes, una razón
de que ese aspecto de su conducta haya resultado imprevisible durante
medio siglo es que el plutonio puede adoptar una configuración en
racimos de dimensiones nanométricas de óxido de plutonio. Cuando el
plutonio forma racimos, su química es muy diferente. Los nanorracimos
están formados por 38 átomos de plutonio y no tienen apenas carga. A
diferencia de los iones comunes de plutonio que tienen una carga
positiva, no son atraídos por los electrones de vegetales, minerales y
otros cuerpos que detienen la progresión de los iones en las aguas
subterráneas. Los racimos también son un problema para las técnicas
destinadas a limpiar los lugares que han sido contaminados por el
plutonio. Los iones libres son relativamente fáciles de separar de las
aguas subterráneas, pero los racimos son difíciles de retirar.
ambiente. Es capaz de extenderse en las aguas subterráneas más allá de
lo que hasta hace pocos años se creía posible. Según los resultados de
una línea de investigación llevada a cabo en años recientes, una razón
de que ese aspecto de su conducta haya resultado imprevisible durante
medio siglo es que el plutonio puede adoptar una configuración en
racimos de dimensiones nanométricas de óxido de plutonio. Cuando el
plutonio forma racimos, su química es muy diferente. Los nanorracimos
están formados por 38 átomos de plutonio y no tienen apenas carga. A
diferencia de los iones comunes de plutonio que tienen una carga
positiva, no son atraídos por los electrones de vegetales, minerales y
otros cuerpos que detienen la progresión de los iones en las aguas
subterráneas. Los racimos también son un problema para las técnicas
destinadas a limpiar los lugares que han sido contaminados por el
plutonio. Los iones libres son relativamente fáciles de separar de las
aguas subterráneas, pero los racimos son difíciles de retirar.
Debido en parte a su radiactividad, el plutonio "envejece"
químicamente a un ritmo bastante rápido, hasta el punto de que llegó a
temerse que, por sus alteraciones, dejase deteriorados a los misiles
nucleares mucho antes de que estos, como máquinas, alcanzasen su "fecha
de caducidad" que les hiciera ser retirados del servicio y
desmantelados.
químicamente a un ritmo bastante rápido, hasta el punto de que llegó a
temerse que, por sus alteraciones, dejase deteriorados a los misiles
nucleares mucho antes de que estos, como máquinas, alcanzasen su "fecha
de caducidad" que les hiciera ser retirados del servicio y
desmantelados.
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