LA RADIACTIVIDAD

LA ENERGÍA NUCLEAR

QUE ES LA RADIACTIVIDAD

La radiactividad es una energía que emiten ciertos cuerpos, sea espontáneamente (radiactividad natural) o provocada por una intervención externa (radiactividad artificial). Esta radiactividad tiene numerosas aplicaciones, tales como determinar la edad de los minerales, investigación biológica, tratamiento de enfermedades, técnicas de microanálisis, etc. Becquerel descubrió en 1896 que el uranio poseía la propiedad natural de emitir radiactividad, unos pocos años más tarde el matrimonio Curie logró aislar el radio, que era un millón de veces más radiactivo que el uranio.

La radiactividad natural es una propiedad que tienen ciertos cuerpos de modificarse espontáneamente emitiendo radiación. Mayormente, los átomos que existen en la naturaleza son estables (la composición del núcleo no varía), sin embargo, una pequeña porción de ellos tienen una tendencia a descomponerse con el transcurso del tiempo, transformándose en otros elementos diferentes. Existe un tiempo de vida media de estos elementos que varía según de cual se trate; por ejemplo, el del uranio 238 se estima en cinco mil millones de años y el del uranio 235 setecientos millones de años. Pero también existen elementos radiactivos de cortísima vida en comparación con los citados, como es el del estroncio 90 con 28 años, o el del tritio (isótopo del hidrógeno) con doce años.

Por su parte, la radiactividad artificial es la descomposición de los átomos por colisión con otras partículas atómicas. Para producir esta energía artificial es preciso bombardear intencionadamente el núcleo de un átomo de un determinado material. En las centrales nucleares de fisión ese material ( o combustible) habitualmente utilizado es el uranio. La fisión (división) se produce cuando se golpea el núcleo del átomo de uranio con un neutrón a 16.000 km. por segundo. El resultado de esa división es la liberación de una energía veinte millones de veces más potente, que muchas de las energías provenientes de los hidrocarburos que utilizamos asiduamente en el hogar.

Pero la fisión no sólo libera energía, también se generan otros productos variados. Además de tres neutrones libres que pueden romper a su vez otros átomos, se producen otros elementos como estroncio, cesio, bario, xenon o kripton; todos ellos son también radiactivos.

La radiación que emiten los materiales radiactivos pueden dañar los organismos vivos. Todos los seres vivos están expuestos a mayor o menor radiación procedente de materiales que la emiten de forma natural. La unidad de medida de la radiación es el sieverts; un nivel normal (no nocivo) de radiación sobre un individuo puede ser 2 o 3 milisieverts (2 o 3 milésimas partes de un sieverts). En el caso del trabajador de una central nuclear, este nivel puede llegar a 4,5 milisieverts; un nivel de 5 sieverts le causaría la muerte

¿POR QUÉ ES TAN NOCIVA LA RADIACIÓN NUCLEAR?

Las partículas alfa, beta y los rayos gamma que se desprenden en una reacción de fisión, penetran en nuestro cuerpo y su energía puede provocar la descomposición química de las moléculas que encuentren a su paso. Los rayos gamma, que son más penetrantes, pueden llegar a los núcleos de las células, rompiendo cromosomas y provocando mutaciones en los genes.

Otro de los efectos de la radiación, es que ioniza el agua de nuestro cuerpo formando H2O2 que altera el funcionamiento de las células o hidronio (H3O+) que produce envenenamiento.

El problema del material radiactivo es que no se puede detener su proceso de desintegración. Por ejemplo, el uranio 234, el combustible nuclear más habitual, tiene una semivida (tiempo que tarda en perder la mitad de su radiactividad) de 248.000 años.

En realidad, todos estamos expuestos a la radiactividad ambiental que proviene de fuentes naturales. Gracias a la radiación cósmica, de media todos recibimos una dosis de 2,4 mSv al año. Por debajo de 100 mSv no se aprecian efectos clínicos, pero a 4000 mSv (4 Sv) mueren la mitad de las personas irradiadas.

¿TENEMOS ALTERNATIVAS A LA ENERGÍA NUCLEAR?

Lo primero que hay que asumir, es que el nivel de vida de los países desarrollados no se puede concebir sin la energía nuclear. Renunciar al nivel de vida al que estamos acostumbrados, no es tarea fácil. Las energías renovables no cubrirían toda la demanda y su coste es elevado, mientras que los combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural) contribuyen al calentamiento global y se agotarán en apenas un siglo. Hoy por hoy, la única alternativa viable a la fisión, es la fusión nuclear.

En una reacción de fusión, se unen dos átomos para engendrar un elemento más pesado, liberando un neutrón y cantidades ingentes de energía. Esto es lo que ocurre en el Sol, donde núcleos de hidrógeno se unen constantemente para formar helio. En la fusión nuclear no se emiten partículas alfa, beta, ni rayos gamma por lo que no hay riesgo radiactivo

. La energía que se obtiene es limpia, inagotable y prácticamente gratuita. Entonces, ¿cuál es el inconveniente de la fusión?. El problema está en la temperatura que se necesita para juntar dos núcleos de hidrógeno. Para hacernos una idea, la temperatura en la superficie del Sol es de unos 5.800 ºC, pero como en la Tierra la gravedad y la presión son muy inferiores, para que tenga lugar la fusión, necesitamos del orden de veinte veces la temperatura de la superficie del Sol, es decir, unos 115.000 ºC. Sobra decir, que no existe material capaz de aguantar estas temperaturas.

EL SUEÑO DE LA FUSIÓN

En el centro nuclear de fusión en Culham en Inglaterra (CCFE), el equipo de Steven Cowley ya ha conseguido reproducir la fusión nuclear a escala de laboratorio. La clave está en utilizar campos magnéticos para contener el magma evitando así el contacto físico. Pero todavía no se tiene el control suficiente sobre estos campos como para llevarlo a escala industrial. Se prevee que para el 2030 se construirá la primera planta de fusión en Didcot (Oxfordshire, UK). Sin lugar a dudas, la fusión nuclear,  la energía de las estrellas, es la energía del futuro. Ha llegado el momento de que los gobiernos le den la prioridad que merece, dediquen más recursos a la investigación y desterremos para siempre accidentes tan dramáticos como los de Chernóbil o Fukushima.