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Miércoles, 7 diciembre 2011
Química

La arcilla, una esperanza para detener las filtraciones de plutonio

El plutonio, que tiene un periodo de semidesintegración de 24.000 años, es un peligroso elemento radiactivo, relativamente común entre los residuos nucleares.

Como primera línea de defensa, los barriles de acero enterrados a gran profundidad son diseñados para evitar que los peligrosos residuos de plutonio se filtren en el subsuelo y el lecho rocoso, y puedan acabar contaminando las aguas subterráneas. Pero tras varios miles de años, o quizás menos tiempo, los barriles comenzarán a deshacerse.

El plutonio es el metal más complejo, y se comporta de un modo distinto al de cualquier otro elemento en la naturaleza. Por esas y otras razones es muy difícil trabajar con él, y el resultado es que se sabe muy poco acerca de la química de este elemento.

Por otra parte, el plutonio es muy persistente como contaminante del medio ambiente. Es capaz de extenderse en las aguas subterráneas más allá de lo que hasta hace pocos años se creía posible. Según los resultados de una línea de investigación llevada a cabo en años recientes, una razón de que ese aspecto de su conducta haya resultado imprevisible durante medio siglo es que el plutonio puede adoptar una configuración en racimos de dimensiones nanométricas de óxido de plutonio. Cuando el plutonio forma racimos, su química es muy diferente. Los nanorracimos están formados por 38 átomos de plutonio y no tienen apenas carga. A diferencia de los iones comunes de plutonio que tienen una carga positiva, no son atraídos por los electrones de vegetales, minerales y otros cuerpos que detienen la progresión de los iones en las aguas subterráneas. Los racimos también son un problema para las técnicas destinadas a limpiar los lugares que han sido contaminados por el plutonio. Los iones libres son relativamente fáciles de separar de las aguas subterráneas, pero los racimos son difíciles de retirar.

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Para entender mejor cómo el plutonio podría responder a su entorno, el equipo de Moritz Schmidt, del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne, ha examinado las interacciones entre los iones de plutonio disueltos en agua y un mineral llamado moscovita. Este mineral, conocido también como "Vidrio de Moscú", es estructuralmente similar a la arcilla, que a menudo se emplea en los depósitos con residuos nucleares debido a su gran afinidad química por el plutonio. Utilizando diversas técnicas de rayos X, los científicos reconstruyeron imágenes de finas capas de moléculas de plutonio depositadas en la superficie de una losa de moscovita.

Y han descubierto que los "racimos" de plutonio se adhieren mucho más fuertemente a las superficies minerales de lo que cabría esperar. Ello significa que el plutonio tiende a quedar atrapado en la superficie de arcilla, un proceso que podría ayudar a contener la propagación de ese peligroso elemento en el medio ambiente.

Conviene matizar que, tal como advierte Schmidt, esta línea de investigación es por ahora sólo teórica, y que por eso sus eventuales resultados prácticos no serán inmediatos.


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