por Alfonso de Terán Riva
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Pseudogravedad por aceleración

Inevitablemente, al comentar en el anterior artículo el álbum de las aventuras de Tintín, ATERRIZAJE EN LA LUNA, me vino a la memoria el álbum anterior, OBJETIVO: LA LUNA donde explicaban el funcionamiento de un reactor nuclear. Releyéndolo, la explicación tiene algo de mala ciencia, pero a grandes rasgos es bastante correcta.

Pongámonos en situación: nuestros amigos están en unas instalaciones secretas en Syldavia, donde se pretende fabricar un cohete que llegue a la Luna. En dicho país hay un rico yacimiento de uranio, pero el cohete utiliza plutonio como combustible de su motor nuclear. El ingeniero Wolff (ayudante del profesor Tornasol) les enseña el reactor nuclear donde convierten el uranio en plutonio, y les da una breve explicación (sólo reproduzco el diálogo de Wolff):

Bien. Volvamos a nuestra pila. Entonces se introduce una barra de uranio que contiene aproximadamente un 99% de U-238 y un 1% de U-235 radiactivo. ¿Qué pasa una vez que la barra de uranio está en la pila?

Lo siguiente: Un átomo de U-235 se desintegra y proyecta dos o tres neutrones. Uno de ellos es absorbido por un átomo del U-238, que se transforma en plutonio. ¿Y qué pasa con los otros neutrones? ¿En qué se convierten?

Frenados por el grafito que les rodea, continúan su carrera a través de la pila y terminan por chocar con alguno de los átomos del U-235, que estalla a su vez liberando dos o tres neutrones. ¿Comprende?

Pero este fenómeno ha de ser controlado. Gracias al cadmio, que absorbe una parte de los neutrones, nos es posible controlar a nuestro gusto la actividad de la pila.

Ante explicaciones como esta, poco más se puede añadir. Tal vez mencionar que las proporciones de los isótopos de uranio que se mencionan no son arbitrarias, sino que corresponden aproximadamente con las que aparecen en la naturaleza. El único error en la explicación ocurre cuando el personaje dice que cuando un átomo de uranio-238 absorbe un neutrón, se convierte en plutonio.

Si recordáis las clases de química del colegio, un elemento está determinado por el número de protones de su núcleo atómico. Los isótopos de un mismo elemento, tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones, y su nomenclatura consiste en el símbolo o nombre del elemento, seguido el número de protones y neutrones del núcleo. Así, deduciréis que si un átomo de uranio-238 absorbe un neutrón, no se convierte en otro elemento, sino en uranio-239. Lo que ocurre es que este isótopo de uranio es muy inestable, con un periodo de semidesintegración de minutos. Uno de los neutrones del uranio-239 (que tiene 92 protones y 147 neutrones) se desintegra en forma de un protón, un electrón y un neutrino (antineutrino, en realidad, que apenas interacciona con la materia) de forma que el átomo se convierte en neptunio-239 (que como imaginaréis, tiene un protón más y un neutrón menos que el U-239) Este isótopo del neptunio es también bastante inestable, aunque no tanto como el U-239: su periodo de semidesintegración es de un par de días. Así, mediante el mismo proceso, un neutrón se convierte en protón, y obtenemos un átomo con 94 protones y 145 neutrones: el plutonio-239. Como dato de interés, este isótopo no sólo puede ser utilizado en reactores nucleares, sino que es el principal «ingrediente» del armamento nuclear.

Podemos pensar que la explicación se ha simplificado para su mejor comprensión. Después de todo, un átomo de U-238 que absorbe un neutrón, termina convirtiéndose en un átomo de plutonio, aunque como veis, no de forma directa ni inmediata, sino transcurridos unos días.

© Alfonso de Terán Riva, (611 palabras) Créditos
Publicado originalmente en MalaCiencia el 23 de abril de 2009
CC 2.5