Fuente de imagen, Getty
La primera aplicación del plutonio: la bomba nuclear.
El plutonio es quizás el elemento más temido de todas las tablas periódicas.
Se sabe que es el ingrediente principal de las bombas atómicas como la infame Hombre gordo lanzado sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945, que terminó con 70.000 personas. Japón regresó seis días después, pero la amenaza de aniquilación nuclear se produjo en el mundo atrapado durante décadas durante la Guerra Fría.
Sin embargo, la historia del plutonio no se trata solo de Armagedón o la amenaza del apocalipsis. También sostiene que ver con l’increíble viaje a lo extraño.
Seguro que has escuchado o leído la frase “Houston tenemos un problema”. Eso es lo que dijo el comandante Jim Lovell en el centro de comando de la Tierra de la NASA momentos después de que el Apolo 13 se volviera extremadamente ácido por una explosión.
Ocurrió en abril de 1970 cuando la nave espacial duró 56 horas y 200.000 mil misiones repetidas. Se tradujo del tercer intento del ser humano de posarse subre la Luna.
Uno de los tanques de oxígeno explotó, dañando gravemente la principal fuente de energía del barco y provocando que la temperatura a bordo de la cayera aumentara y los niveles de dióxido de carbono aumentaran.
Lovell y su tripulación tuvieron que reemplazar el módulo lunar que llevaba a bordo instrumentos científicos alimentados por una batería que contenía 8,5 libras de plutonio puro.
Esta batería ayuda a salvar la vida de los astronautas.
A partir de aquí, el plutonio se ha colocado en varias misiones exitosas. La sonda espacial Voyager contiene baterías que hasta ahora han demostrado un estimado de 300 valores de energía por día, 200 menos que cuando se lanzó en 1977.
El vehículo similar a Marte también depende del plutonio generador de calor para evitar que sus articulaciones se congelen, y como apoyo, para darle electricidad.
El comandante del Apolo 13, Jim Lovell, carga una pila de plutonio.
La batería funciona gracias a que el núcleo de plutonio es mucho más grande que cualquier otro elemento natural y es inestable. Si la rotura produce radiación e incluso calor, puede convertirse en electricidad.
El plutonio de estas baterías no es el mismo que se encuentra en las bombas atómicas, el plutonio-239.
Las baterías de plutonio utilizan un isótopo diferente, el plutonio-238, que se coloca menos neutral en su núcleo y se deteriora más rápido, tiene una vida útil de 88 años, una fracción de los 24.000 años del plutonio-239, u 80 millones de años de plutonio-244.
Pero incluso los 80 millones de años es mucho menos si lo comparamos con los 4.500 millones de años de existencia de nuestro planeta. Esto explica que hasta ahora solo se hayan encontrado unos pocos rastros diminutos de plutonio-244 en la Tierra… hasta 1940.
Viaja a lo desconocido
Fue entonces cuando otro gran viaje hacia el evento desconocido, es una vez en el mundo de la química, tiene los elementos «transuránicos».
«El uranio durante mucho tiempo fue visto como el final de la tabla periódica, el Última Thule«, explica el profesor Andrea Sella de la Universidad del Colegio de Londres, quien emplea un término de los geografos medioevals para referirse a los confines de lo conocido. «Era lo más lejos que podías llegar”.
Y así comenzó el cambio en 1932 con el ciclotrón, un invento del científico estadounidense Ernest Lawrence, un aparato para acelerar partículas cerca de una cámara circular de electroimanes.
Cuando los átomos y las partículas chocan entre sí, absorbe nada más y nada menos que la alquimia, transformando un elemento en otro. Lo que hace que un elemento sea químicamente único es su número de protones en el núcleo. Agregue otro protón y de repente tenga un nuevo químico.
El plutonio ahora se está utilizando para aplicaciones más pacíficas.
Así se creó el plutonio sintético en diciembre de 1940.
Un equipo formado por el radioquímico Glenn Seaborg usó el ciclotrón para bombardear una exhibición de uranio con deuterio, creando otro elemento que había identificado a principios de este año por el compañero de trabajo de Seabrog, Edwin McMillan: neptunio, como lo llamamos ahora.
Se desintegra en dos días, dando vida a otro elemento: el plutonio.
La ciudad californiana de Berkeley ilumina un lugar extra al ser el sitio donde se creó. Protectores solares sobre eucaliptos despiertan alrededor de un laboratorio que abraza una colina sobre la Bahía de San Francisco.
Pero en 1940, gran parte del mundo entró en guerra, y la carrera era crear el arma más mortífera de la historia, la bomba nuclear.
los nuevos elementos
Era uranio, elemento 92, en honor al planeta Urano. Neptuno, el siguiente planeta, que generó el nombre neptunio, elemento 93 y lógicamente Plutón y elemento 94, plutonio.
Los átomos de plutonio-239 desintegran los neutrones cuando se desintegra. Los coloca suficientemente juntos y genera una reacción en cadena.
Tienes el honor de conocer al científico nuclear Heino Nitsche en Berkeley pocos días antes de su muerte el 15 de julio.
Fuente de imagen, Fototeca científica
El ciclotrón construido por Ernest Lawrence en el laboratorio de Berkeley, California.
No era muy fanático de las bombas nucleares y comparaba el plutonio con una caja con trampas de ratones llena de pelotas de ping-pong en la que lanzaba un plus para activarlo.
La explosión de la bomba atómica no fue la única investigación sobre la vuelta al plutonio, ni lo que generó dudas éticas.
En la década de 1990, la periodista residente Eileen Welsome del Diario de Albuquerque ganó el Premio Pulitzer por tras sacar a la luz pública estudios encargados por las fuerzas armadas del país sobre los efectos de exponer al ser humano a la radiación.
Estos incluyen experimentos llevados a cabo por militares estadounidenses en personas sin sus consentimientos. Presos y pacientes de hospitales se utilizaron como conejillos de indias. En un experimento fueron suministradas dosis de radiación en los desayunos de niños huérfanos.
El periodista de investigación Peter Marshall informó sobre estos experimentos a la BBC en 1994.
En un momento, digo, una nube radiactiva 700 veces más alta que los niveles seguros se liberó sobre la planta nuclear en Hanford, Washington.
Los Experimentos fueron llevados al cabo en el oscuro período de la Guerra de Fría, según explica Marshall, cuando las autoridades fueron desembarcadas ante una posible conflagración nuclear.
Marshall puede entretener a Glenn Seaborg aquí al frente de la Comisión de Energía Atómica coordinando experimentos de radiación.
Seaborg le dijo que no creo que nadie en el comité fuera responsable de los experimentos.
Pero sobre todo las implicaciones éticas de los experimentos con radiaciones, si bien abrieron otras puertas sobre los fundamentos de la física, que también revolucionaron la química.
Fuente de imagen, Fototeca científica
Glenn Seaborg en 1946, cinco años antes de ganar el Nobel.
Tres centros de investigación, Berkeley en California, Dubna en Rusia y Darmstadt en Alemania, sólo se han preocupado de verificar los nuevos elementos sintéticos que se pueden crear utilizando equipos descendientes de los primeros ciclotrones.
A la fecha se confirmaron un total de 24 elementos nuevos y se esperaba confirmar dos más, pues ahora la tabla periódica incluye hasta 118 92 elementos originales.
Los nombres de estos nuevos elementos reflejan las preocupaciones de las personas que los descubrieron.
Berkelio, dubnio y darmstadium
Por supuesto, está el berkelio, el dubnio y el estadio nuclear, así como el livermorio, designado con honores en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que, entre otras cosas, constata que el arsenal nuclear de EE.UU. no se desintegra muy rápido.
Muchos han sido nombrados en honor a grandes científicos: einsteinio, curio, fermeo, mendelevium, bohrio y rutherfordio.
Otros como el americio, el californio y el hassio (nombre del estado de donde es Darmstadt), tienen raíces patrióticas.
Glenn Seaborg ha sido inmortalizado por el elemento 106, Seaborgio, al que también considera un alcalde homenajeado con el premio Nobel, que ganó en 1951 junto a su colega McMillan.
Pero ahora muchos elementos ya se utilizan para aplicaciones más pacíficas.
Fuente de imagen, Fototeca científica
El americio, uno de los muchos elementos nuevos de la tabla periódica.
Por ejemplo, los científicos están utilizando elementos radiactivos para ayudar a tratar el cáncer.
Los antibacterianos y otras moléculas también se utilizan para dispersar individualmente las células cancerosas directamente. La idea es que la radiación que emite destruya los cuentos de hadas celulares pero ya no penetre dentro del cuerpo y dañe otros órganos.
Aparentemente, este método es particularmente efectivo en la quimioterapia en dosis altas y puede dar a las personas varios años de vida.
De cualquier manera, estas aplicaciones son el fruto de un enfoque original que se centró en crear el arma más destructiva del planeta.
Como dice el profesor Sella: «Lo interesante es la forma en que estas aplicaciones útiles surgen de investigaciones muy cuestionables» que se hicieron en el pasado.
