El Gilbert U-238 Atomic Energy Lab fue un set de laboratorio de juguete producido por Alfred Carlton Gilbert, un tipo que, además de fabricante de juguetes, era atleta, mago, hombre de negocios e inventor del conocido Erector Set.

El set venía con cuatro tipos de mineral de uranio de bajo nivel de radiación (Pb–210, Ru–106, Zn–65 y Po–210), un electroscopio, un contador Geiger (para medir la radiactividad), un espintariscopio (para observar desintegraciones nucleares) y una cámara de niebla (que sirve para detectar partículas de radiación ionizante).

Precursor de los laboratorios de juguete

El Laboratorio de Energía Atómica era solo uno de una docena de kits de laboratorio de reacciones químicas en el mercado en ese momento, mucho antes de que Quimicefa y similares se pusieran de moda.

Los juguetes de Gilbert a menudo incluían instrucciones sobre cómo el niño podía usar el set para hacer su propio "espectáculo de magia". Para los padres supuso la creencia de que el uso de reacciones químicas por parte de los sets dirigía a sus hijos hacia una carrera potencial en ciencia e ingeniería.

El Gilbert U-238 Atomic Energy Lab incluía un manual para buscar uranio y un comic, donde se aseguraba que el gobierno recompensaría con 10.000 dólares a quien descubriese nuevas fuentes del preciado mineral.

Afortunadamente, se vendieron menos de 5000 kits, y el producto solo se ofreció entre 1950 y 1951.

Dado la poca conciencia que había aún sobre los riesgos de la radiación, aquí tenéis este anuncio de una revista USA Boy Scouts de 1947. Mineral de uranio real:

El 30 de septiembre de 1999 se produjo en Tokaimura el accidente nuclear más grave en la historia de Japón antes de Fukushima. En un momento dado, se depositó en un tanque una solución de nitrato de uranilo que contenía aproximadamente 16,6 kilogramos de uranio, lo que excedía su masa crítica. El límite superior debería haber sido 2,3 y nunca hubiera sucedido el accidente si las vasijas no fueran capaces de contener más de la cantidad crítica del producto. Pero sucedió.

Se produjo una reacción de fisión nuclear automantenida en la que se liberaron montones de neutrones y radiación gamma. Particularmente, los neutrones son muy peligrosos. Resulta que cuando los neutrones se hallan en el seno de un núcleo atómico son estables, pero cuando el neutrón queda liberado puede moverse sin mayores problemas.

No se ve afectado por las cargas eléctricas, ya que es neutro y, por suerte, no es estable, sino que tiene una vida media de unos 15 minutos. Eso significa que dado un cierto número de neutrones, la mitad de ellos se transforman en protones al cabo de ese tiempo (emitiendo, además un electrón y un antineutrino).

El problema es que si un neutrón de esos se acerca mucho a un núcleo atómico, induce una reacción nuclear. Esto lo puede hacer gracias a que no tiene fuerza que se oponga a ello, la electromagnética en este caso; y si se acerca a distancia suficientemente pequeña como para que esté al alcance de la fuerza fuerte, el núcleo puede absorberlo. Con el neutrón de más, es posible que algún núcleo se vuelva inestable, emitiendo protones, con lo que el elemento ha cambiado: ha habido una reacción nuclear y el átomo ha no es el que era. Si se produce en una cadena de ADN de una célula ya tenemos una mutación.

Consecuencias del accidente

Por tanto, al liberarse grandes cantidades de neutrones, el accidente fue muy serio. En un principio, se desalojaron las viviendas más cercanas y se estableció un perímetro de seguridad de 350 metros. Pero viendo la magnitud del problema, posteriormente lo establecieron en 10 kilómetros y recomendaron a las 310.000 personas que vivían dentro de ese radio que no salieran de sus casas.

Pero los operarios que estaban cerca recibieron una dosis 15.000 veces superior a la admisible. Uno de ellos era Hiroshi Ouchi, de 35 años. En unos microsegundos, los haces de neutrones se dispersaron por el cuerpo de este hombre, destruyendo los cromosomas de las células de su cuerpo. Lo transportaron con urgencia al Hospital de la Universidad de Tokyo. Parecía estar relativamente bien, incluso habló con los médicos, aunque estos últimos ya sabián que era hombre muerto.

Su condición empeoró progresivamente: su piel empezó a caerse, por lo que su carne quedó expuesta y se ennegreció; su cuerpo cedió en sus ingestas y excreciones; su cuerpo perdió en un solo día 20 kilogramos de fluidos esenciales. Se le mantuvo en coma médico desde entonces. Los médicos estuvieron siempre monitorizándolo. Se le hicieron transfusiones masivas, trasplantes de células madre, injertos de piel. Se intentó mejorar su condición por todos los medios, pero sólo pudieron seguir manteniéndolo con vida durante 83 días.

No os voy a poner una foto de él porque puede herir la sensibilidad del lector (no lo digo en broma), pero podréis encontrarla fácilmente.

Si alguna vez os preguntáis cuál es el daño que puede hacer la radiactividad en los casos más extremos, aquí tenéis un ejemplo. Y no ha sido el único: ya en el Proyecto Manhattan pasó algo similar al ser neutrones lo que se liberó en grandes cantidades. Pero lo comentaremos en otros artículos.

Fuente | Wonderfulengineering
Foto | Pixabay

La Energía Nuclear es producida en las centrales nucleares a partir del Uranio, mineral radiactivo limitado y escaso. Se caracteriza por ser la fuente no renovable que genera un mayor rechazo social a pesar de que su consumo es uno de los menos representativos, sólo un 5% de las fuentes no renovables.

La energía eléctrica se obtiene mediante fisión nuclear cuya mayor problemática se plantea en relación a la generación y gestión de los residuos radiactivos y a la dificultad social de localización de las centrales nucleares por su elevado riesgo.

La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.

En 1956 se puso en marcha, en Inglaterra, la primera planta nuclear generadora de electricidad para uso comercial. En 1990 había 420 reactores nucleares comerciales en 25 países que producían el 17% de la electricidad del mundo.

¿Cuál es la importancia de la Energía Nuclear en la actualidad?

El sistema más usado para generar energía nuclear utiliza el uranio como combustible. En concreto se usa el isótopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclear en los reactores. En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe originándose dos átomos de un tamaño aproximadamente mitad del de uranio y liberándose dos o tres neutrones que inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose una reacción en cadena.

El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es por tanto un recurso no renovable. Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. Hay depósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27,4% de las reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%).

El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe ser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.

Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.

Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.

¿Y tu qué opinas?

Vía | La energía nuclear no es renovable Más Información | Video sobre centrales nucleares españolas Más Información | ¿Es mala la Energía Nuclear? Más Información | Tecnum

La sociedad siempre ha temido todo lo relacionado con energía, centrales o tratamiento de residuos nucleares. La amenaza de un accidente nuclear, producción de desechos radiactivos o proliferación de las armas nucleares son algunos ejemplos de la fobia existente.

En anteriores entradas veníamos hablando sobre la Revolución Energética que se aproximaba y dada la importancia de este movimiento hemos querido ir enlazando diferentes tecnologías, fuentes y recursos que harían posible una independencia de los Hidrocarburos como impulsor de nuestra economía y desarrollo.

Se producen residuos nucleares en cada una de las etapas del ciclo del combustible nuclear, desde la minería del uranio al reprocesamiento del combustible nuclear irradiado. La mayor parte de la basura nuclear permanece siendo peligrosa por miles de años, dejando así una peligrosa herencia a las futuras generaciones.

La extracción del plutonio mediante el reprocesamiento resulta en un enorme volumen de residuos líquidos altamente radiactivos. Parte de esta basura producida durante el reprocesamiento se mezcla con material de vidrio caliente y es solidificada, resultando en varillas de vidrio que se clasifican también como HLW. Este proceso de vitrificación hace mas fácil el transporte y el almacenamiento de los residuos

Etapas básicas de todo tratamiento nuclear:

1. Extracción de Uranio. El Uranio usado en plantas de energía nuclear suele ser extraido en países como Canadá, Australia, Rusia y Nigeria. En este primera etapa el riesgo se debe a la respiración de gases radiactivos pudiendo derivar en cancer pulmonar. Esto último añadido al efecto contaminante de aguas y tierras.

2. Enriquecimiento de Uranio. El Uranio obtenido de forma natural no es apropiado para la fisión nuclear, así que para darle uso en un reactor nuclear necesita ser enriquecido, generando este proceso cantidades masivas de partículas radiactivas. Estos restos suelen emplearse en armas.

3. El material enriquecido es convertido a dióxido de uranio y comprimido para obtener "fuel rods" (Buscar).

4. Dentro de la central, el uranio es dividido para poder calentar el agua dentro de un reactor y de esta forma se obtiene energía eléctrica.

5. El procesado resulta en un desarrollo químico de partículas de uranio y plutonio. Se estima que haya un stock de 230.000 kg de plutonio y sólo hace falta 5 kg para generar una bomba nuclear. Algunos isótopos radiactivos muy peligrosos como el cesio, estroncio, iodo, criptón y plutonio se generan durante la operación normal de un reactor nuclear. El plutonio es particularmente peligroso dado que puede ser utilizado en armas nucleares si se lo separa del combustible nuclear irradiado mediante un tratamiento químico denominado “reprocesamiento”.

6. El gran problema consiste en cómo eliminar toda esa basurilla que se genera.

Todo hace indicar que no es una energía limpia pero si muy productiva. El día que se encuentre un método para eliminar estos desechos radiactivos será una energía a considerar como verdadero sustituto ni como una simple alternativa adicional.

Los últimos accidentes de importancia han sido Windscale (1957), Three Mile Island (1979), Chernobyl (1986) y Tokalmura (1999).

Vía | Energy Revolution Report Más Información | Video sobre plantas nucleares en España Más Información | aragonaragon