Cobalto

Química. Radiaciones ionizantes. Isótopos. Uranio. Actinio. Plutonio

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COBALTO

El cobalto 60 es un metal que se caracteriza por emitir energía en forma de rayos llamados gamma.

Se le obtiene a partir del cobalto en su estado natural llamado cobalto 59, cuando es expuesto a un flujo de alta velocidad de partículas muy pequeñas llamadas neutrones. Estos neutrones son parte constitutiva de los átomos que componen la materia.

ALGUNOS USOS

Industrialmente.

El tratamiento con radiaciones ionizantes es un método físico utilizado para lograr la esterilización de materiales empleados en el cuidado de la salud, para la descontaminación de alimentos, de materias primas y productos industriales, además de sus aplicaciones en otros campos.

El proceso implica la exposición de los productos o substancias, ya sea en su envoltorio final o a granel, a la energía ionizante. Esto se lleva a cano en un recinto especial, llamado cámara de irradiación por un periodo de tiempo específico para cada caso en particular.

Estas ondas penetran totalmente en los productos expuestos, incluidos aquellos embalados en capas múltiples. Al igual que las microondas que se utilizan para la cocción de los alimentos, ó los rayos X que se utilizan para el control de equipaje en los aeropuertos, no imparten radioactividad al material tratado, hecho por el cual este proceso se considera inocuo tanto para los productos y substancias como para los consumidores de los mismos.

En medicina.

La utilización de cobalto 60 en el tratamiento de enfermedades oncológicas constituye actualmente una práctica que ha alcanzado amplia difusión en nuestro país y en el mundo entero, tanto por su eficacia como por ser inherentemente segura.

Se la conoce como cobaltoterapia o radioterapia, y consiste en la exposición del tejido tumoral a los rayos Gamma. Para ello, se utilizan las llamadas unidades de cobaltoterapia, que están provistas de un cabezal blindado que contiene cobalto 60, y de dispositivos para controlar en forma exacta el grado de exposición que cada caso en particular requiere para un adecuado tratamiento de la enfermedad.

CARBONO 14

Carbono de símbolo C, es un elemento crucial para la existencia de los organismos vivos, y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. Su número atómico es 6; y pertenece al grupo 14 o IV A del sistema periódico.

Algunos Usos

Los isótopos carbono 13 y carbono 14 se usan como trazadores en la investigación bioquímica. El carbono 14 se utiliza en la técnica llamada método del carbono 14, que permite estimar la edad de los fósiles y otras materias orgánicas. Este isótopo es producido continuamente en la atmósfera por los rayos cósmicos, y se incorpora a toda la materia viva. Como el carbono 14 se desintegra con un periodo de semidesintegración de 5.760 años, la proporción entre el carbono 14 y el carbono 12 en un espécimen dado, proporciona una medida de su edad aproximada.

Método de datación.

Las técnicas de datación con radiocarbono, desarrolladas en un primer momento por el químico estadounidense Willard Frank Libby y sus colaboradores de la universidad de Chicago en 1947, suelen ser útiles para la datación en arqueología, antropología, oceanografía, edafología, climatología y geología reciente.

URANIO

Uranio de símbolo U, es un elemento metálico radiactivo, principal combustible de los reactores nucleares. Su número atómico es 92 y es un miembro de los actínidos del sistema periódico.

Después del descubrimiento de la fisión nuclear, el uranio se convirtió en un metal estratégico. Al principio, su uso estaba prácticamente restringido a la producción de armas nucleares. En 1954 se empezó a utilizar el uranio enriquecido con el isótopo 235 para el desarrollo de plantas nucleares. En tiempos de paz, se discutieron sus aplicaciones en la conferencia Internacional sobre la utilización Pacífica de la Energía Atómica en 1955, 1958 y 1964, celebradas en Ginebra.

El potencial del uranio como fuente de energía industrial se hizo evidente con la botadura en 1954 del primer submarino movido por energía nuclear, el Nautilus de Estados Unidos. Las plantas de energía convencional, que producen 60.000 Kw. de electricidad, consumen unos 18 millones de Kg. de carbón por mes. Una planta nuclear de 60.000 Kw. de electricidad sólo requiere 7 Kg. de uranio 235 por mes. Sin embargo, los problemas de escasez de uranio, de seguridad de las plantas y de almacenaje de los productos residuales del uranio y el plutonio radiactivos, han impedido la completa ejecución del potencial de la energía nuclear.

Las menas de uranio están ampliamente distribuidas por todo el mundo. Los sedimentos de pechblenda, la mena más rica de uranio, se encuentran principalmente en Canadá, Zaire, y Estados Unidos. En 1955 se descubrió en Colorado, un mineral llamado cofinita.

ACTINIO

Actinio, de símbolo Ac, es un elemento metálico radiactivo que se encuentra en todos los minerales de uranio. El número atómico del actinio es 89; este elemento está en el grupo de los actínidos del sistema periódico.

El actinio fue descubierto en 1899 por el químico francés André Louis Debierne. El elemento se encuentra en los minerales de uranio en la proporción de 2 partes por cada 10.000 millones de uranio. Se conocen dos isótopos del actinio producidos naturalmente. El actinio 227 es un miembro de la llamada serie de desintegración del actinio, que resulta de la desintegración radiactiva del uranio 235. Tiene una vida media de 21,8 años. El otro isótopo, el actinio 228, es miembro de la serie del torio que resulta de la descomposición del torio 232. Este isótopo, conocido también como mesotorio 2, tiene una vida media de 6,13 horas. Se conocen los isótopos con número másico desde 209 a 234. El actinio tiene un punto de fusión de unos 1.050 °C, un punto de ebullición de unos 3.200 °C, y una densidad relativa de aproximadamente 10.

PLUTONIO

Plutonio, de símbolo Pu, es un elemento metálico radiactivo que se utiliza en reactores y armas nucleares. El número atómico del plutonio es 94. Es uno de los elementos transuránicos del grupo de los actínidos del sistema periódico.

Los isótopos del plutonio fueron preparados y estudiados por vez primera por el químico estadounidense Glenn T. Seaborg y sus colegas de la Universidad de California en Berkeley, en 1941. Se han encontrado cantidades menores del elemento en las menas de uranio, pero actualmente, se preparan cantidades relativamente grandes de plutonio en los reactores nucleares.

Químicamente, el plutonio es reactivo, y sus propiedades se asemejan a las de los lantánidos. El metal plateado, que se vuelve ligeramente amarillo con la oxidación causada por la exposición al aire, existe en seis formas cristalinas y tiene cuatro estados de oxidación diferentes. El metal desprende calor debido a su radiactividad. Se conocen 15 isótopos diferentes del plutonio, con números másicos entre 232 y 246. El plutonio tiene un punto de fusión de 641 °C, un punto de ebullición de 3.232 °C y una densidad relativa de 19,84.

El isótopo más importante, el plutonio 239, tiene una vida media de 24.360 años y se produce bombardeando uranio 238 con neutrones lentos; esto forma neptunio 239, que a su vez emite una partícula beta formando plutonio 239. El plutonio es el elemento transuránico más importante económicamente porque el plutonio 239 admite fácilmente la fisión y puede ser utilizado y producido en grandes cantidades en los reactores nucleares (véase Energía nuclear). También se utiliza para producir armas nucleares. Es un veneno extremadamente peligroso debido a su alta radiactividad (véase Efectos biológicos de la radiación). El plutonio 238 se ha utilizado para proporcionar energía a algunos aparatos en la Luna debido al calor que emite.