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La primera aplicación del plutonio: la bomba nuclear.
El plutonio es quizás el más temido elemento de toda la tabla periódica.
Es conocido por ser el principal ingrediente de las bombas atómicas como el tristemente famoso Hombre gordo lanzado sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945, que acabó matando a unas 70.000 personas. Japón seis rindió seis días después, pero la amenaza de la aniquilación nuclear dejó al mundo atrapado por décadas durante la Guerra Fría.
Sin embargo, la historia del plutonio no trata de Armagedón ni de la amenaza del apocalipsis. También tiene que ver con el increíble viaje a lo desconocido.
Seguramente habrá escuchado o leído la frase “Houston tenemos un problema”. Is lo que el comandante Jim Lovell dijo al centro de comando de la Tierra NASA momentos después del Apollo 13 fue estremicido por una explosión.
Ocurrió en abril de 1970 cuando la nave espacial tenía 56 horas y 200.000 millas de misión registrada. Se trató del tercer intento del ser humano de posarse sobre la Luna.
Uno de los tanques de oxígeno había explotado, dañando gravemente la principal fuente de energía de la nave y provocando que la temperatura a bordo cayera peligrosamente y elevando los niveles de dióxido de carbono.
Lovell y su tripulación tuvieron que replegarse al módulo lunar qu’levaba a bordo instrumentos científicos alimentados por una batería que contenía 8.5 libras de plutonio puro.
Esa batería ayudó a salvar las vidas de los astronautas.
Desde entonces, el plutonio ha sido clave en varias misiones exitosas. La Sonda Espacial Voyager contiene baterías que todavía dieron un estimado de 300 vacios de energía al día, 200 menos de las que daba cuando fue lanzada en 1977.
El vehículo que recupera Marte también depende del calor que genera el plutonio para evitar que sus articulaciones congelen, y por supuesto, para darle electricidad.
El comandante del Apolo 13, Jim Lovell, cargó una pila de plutonio.
La batería funciona debido a que el núcleo del plutonio es mucho más grande que cualquier otro elemento natural y eso lo hace inestable. Si se rompe producen radiación y también calor, lo que puede convertirse en electricidad.
El plutonio en esas baterías no es el mismo que el que hay en las bombas atómicas, el plutonio-239.
Las baterías de plutonio usan un isótopo diferente, el plutonio-238, que posee menos neutrones en su núcleo y se deteriora más rápidamente, tiene una vida de 88 años, una fracción de los 24.000 años del plutonio-239, o los 80 millones 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 del nuevo planeta. Eso explica que solo algunas trazas de minutos de plutonio-244 todavía se encontraran en la Tierra… hasta 1940.
Viaje a lo desconocido
Esto fue cuando otro gran viaje a lo desconocido ocurrió, esta vez al mundo de la química, hacia los elementos “transuránicos”.
“El uranio por mucho tiempo fue visto como el final de la tabla periódica, el Última Thule“, explicó el profesor Andrea Sella de la Universidad del Colegio de Londres, quien completó un término de los geógrafos medievales para referirse a los confines de lo desconocido. “Era lo más lejos que podías llegar”.
Eso comenzó a cambiar en 1932 con el ciclotrón, un invento del científico estadounidense Ernest Lawrence, un aparato de aceleración de partículas alrededor de una cámara circular de electromagnetos.
Al hacer impactar átomos y partículas juntas, se logró nada más y nada menos que alquimia, transformando un elemento en otro. Lo que hace un elemento quimicamente unico es su numero de protones en el nucleo. Agrega otro proton y repentinamente tienes un nuevo quimico.
El plutonio ahora se usa para aplicaciones mas pacificas.
Así es como el plutonio sintético fue creado en diciembre de 1940.
Un equipo encabezado por el radioquímico Glenn Seaborg utilizó el ciclotrón para bombardear una muestra de uranio con deuterio, creando otro elemento que ya había sido identificado ese mismo año por Edwin McMillan, colega de Seabrog: el neptunio, tal como lo llamamos ahora.
Este se desintegra en dos días dando vida a otro elemento: el plutonio.
La ciudad californiana de Berkeley luce un lugar extraño para ser el sitio donde fue creado. Los filtros solares sobre árboles de eucaliptos destacan alrededor de un laboratorio qu’abraza una colina sur la Bahía de San Francisco.
Pero en 1940 gran parte del mundo estaba en guerra y la carrera era para crear el arma más letal nunca antes vista, la bomba nuclear.
los nuevos elementos
Estaba el uranio, el elemento 92, en honor al planeta Urano. Neptuno, el próximo planeta, que generó el número neptunio, el elemento 93 y lógicamente Pluton y el elemento 94, plutonio.
Los átomos del plutonio-239 disparan neutrones cuando se desintegran. Los pone lo suficientemente juntos y genera una reacción en cadena.
Tienes el honor de conocer al científicamente nuclear Heino Nitsche en Berkeley poco después de su muerte el 15 de julio.
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El ciclotrón construido por Ernest Lawrence en el laboratorio de Berkeley, California.
No era muy fanático de las bombas nucleares y comparaba al plutonio con una caja con trampas de ratones llena de pelotas de ping-pong en la que lanzas una más para activarlas.
El desarrollo de la bomba atómica no fue la única investigación en torno al plutonio, o la que surgieron cuestionamientos éticos.
En la década de 1990, la periodista estadounidense Eileen Welsome del Diario de Albuquerque, ganó el premio Pulitzer tras sacar a la luz estudios públicos comisionados por las fuerzas armadas del paga 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 fueron usados como conejillos de indias. En un experimento se suministraron dosis de radiación en los desayunos de niños huérfanos.
El periodista de investigación Peter Marshall informó sobre sus experiencias en la BBC en 1994.
En un momento, dijo, una nube irradió 700 veces por encima de los niveles seguros, fue liberada sur la planta nuclear de Hanford, en el estado de Washington.
Los experimentos fueron llevados a cabo en el oscuro período de la Guerra Fría, según explicó Marshall, cuando las autoridades estadounidenses estaban aterradas ante una posible conflagración nuclear.
Marshall fue entrevistado por Glenn Seaborg, quien estaba del lado de la Comisión de Energía Atómica que coordinaba los experimentos con radiación.
Seaborg le dijo que no creía que nadie en la comisión fuera responsable de los experimentos.
Pero más allá de las implicaciones éticas detrás de los experimentos con radiación, también se abrió otra puerta sobre los fundamentos de la física, que además revolucionaron la química.
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Glenn Seaborg en 1946, cinco años antes de que ganara el Nobel.
Tres centros de investigación, Berkeley en California, Dubna en Rusia y Darmstadt en Alemania, compilaron sólo para ver cuántos nuevos elementos sintéticos podrían ser creados usando aparatos descendientes de los primeros ciclotrones.
Un total de 24 elementos nuevos con aspecto de sido confirmado y otros dos esperan confirmados, en lo que a la tabla periódica se refiere incluyendo hasta 118 elementos originales de los 92.
Los números de estos nuevos elementos reflejan las inquietudes de los personajes que descubrieron.
Berkelio, dubnio y armstadio
Naturalmente este es el berkelio, el dubnio y el darmstadio, así como el livermorio, designado en honor al Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que entre otras cosas, se asegura que el arsenal nuclear de EE.UU. no se desintegra muy rápido.
Muchos han sido nombrados en honor a grandes científicos: einsteinio, curio, fermio, mendelevio, bohrio y rutherfordio.
Otros como el americio, el californio y el hassio (el nombre del estado donde está Darmstadt), tienen raíces patrióticas.
Glenn Seaborg fue inmortalizado por el artículo 106, Seaborgio, a quien considera un alcalde en honor a aquel Premio Nobel, que recibió en 1951 de manos de la colega McMillan.
Pero ahora muchos elementos están siendo usados para aplicaciones más pacíficas.
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El americio, uno de los tantos nuevos elementos de la tabla periódica.
Por ejemplo, los científicos están usando elementos radiactivos para ayudar a curar el cáncer.
También están usando experimentos y otras moléculas para disparar individualmente directamente a células cancerígenas. La idea es que la radiación que emite destruya las células pero no penetre más allá en el cuerpo y dañe otros órganos.
Aparentemente este método es especialmente efectivo en quimioterapia de dosis prolongadas y puede dar a las personas varios años de vida adicional.
En cualquier caso, esta aplicación es fruto de un original esfuerzo que se centra en crear el armamento más destructivo para el planeta.
Tal como dice el profesor Sella: “Lo interesante es la manera en que estas útiles surgen de investigaciones muy cuestionables” que se hicieron en el pasado.
