Investigadores rusos avanzan en la solución del problema de los residuos nucleares

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En la naturaleza, la mayor parte de las sustancias radioactivas tardan en desintegrarse décadas e incluso siglos enteros. Sin embargo, un grupo de investigación del Instituto de Física General А. М. Prójorov de la Academia de las Ciencias Rusa ha encontrado una forma de transformarlas en sustancias neutras y seguras en una hora. Los investigadores aseguran que con ayuda de este nuevo método se podría limpiar el agua de Fukushima.

Según datos del estudio Nuclear Technology Review 2015, publicado en julio por el Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA), a finales de 2014 se generaron en el mundo más de 68 millones de metros cúbicos de residuos nucleares con diversos grados de actividad. Cabe destacar que muchas sustancias radiactivas no se desintegran hasta pasados  muchos años. 

Recientemente, un grupo de investigación del Instituto de Física General A.M. Prójorov adscrito a la Academia de las Ciencias rusa dirigido por Georgui Shaféyev anunció que estaban muy cerca de encontrar una solución al problema del tratamiento de los residuos nucleares. Al parecer, algunos elementos radiactivos se transforman en elementos neutros al sumergirlos en una solución especial y aplicarles un láser.

El descubrimiento se hizo por casualidad, durante unos experimentos para la obtención de nanopartículas con ayuda del láser.

Cuando Shaféyev y sus colegas introdujeron oro en una solución de torio radiactivo 232, descubrieron que este último dejaba de emitir radiación bajo el efecto de las nanopartículas. Se produjo una transmutación. Con el uranio 238 se repitió el mismo efecto. En cuanto al cesio 137, conocido por la tragedia de Fukushima y que en condiciones naturales tarda 30 años en desintegrarse, se transformó en bario neutro bajo estas mismas condiciones en solo una hora.

“Ni nosotros ni los expertos en el ámbito nuclear podemos dar una explicación científica a estos fenómenos. Lo más probable es que, al mezclar la solución en estas condiciones, cambiamos el entorno del núcleo de los átomos, el estado de las capas externas de los electrones”, aclaró a RBTH Georgui Shaféyev, director del laboratorio de macrocinética de procesos inestables del IOFAN.

Para acelerar la desintegración es necesario sumergir en la solución algún tipo de metal refractario, es decir, oro, plata o titanio. “La velocidad de desintegración de la sustancia depende de su entorno químico, los electrones exteriores de sus átomos. Es evidente que la modificación de su configuración electrónica se produce gracias a que las nanopartículas son capaces de reforzar el campo magnético del láser a nivel local”, aclara Shaféyev.

De la teoría a la práctica

En este momento, el grupo de Shaféyev está esperando que la Unión de Centros de Investigación Nuclear confirme los resultados de sus pruebas. Sus colegas llevarán al laboratorio de física un potente espectrómetro de radiación gamma basado en germanio ultrapuro, con ayuda del cual se podrá observar el proceso en tiempo real. El experimento de control se realizará con cesio 137.

“Es imprescindible poder observar el proceso con nuestros propios ojos para encontrar una explicación. A pesar de tener una experiencia de más de 50 años en el campo de la física nuclear experimental, me cuesta creer que se pueda acelerar la desintegración del núcleo por medio de una emisión láser o mediante la modificación del entorno químico”,  afirma Sarkis Karamián, investigador jefe del laboratorio de reacciones nucleares de la OIIaI.

Los investigadores ya están pensando en los posibles usos de este descubrimiento. Es poco probable que, con este método, se pueda neutralizar la radiación de la tierra (por ejemplo, en Chernóbil), ya que la capacidad de penetración del láser en el suelo se puede medir con un micrómetro; pero en lo que respecta al agua, se abre todo un abanico de posibilidades.

“Sin duda también se puede recoger la tierra y filtrarla”, aclara Shaféyev. “Pero en nuestro caso es más cómodo trabajar con soluciones líquidas. Es decir, en Fukushima, donde aún sigue habiendo fugas de tritio y cesio, este descubrimiento podría solucionar muchos problemas”.

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