Los átomos, los bloques fundamentales de la materia, están compuestos por protones, neutrones y electrones. Sin embargo, existen diferentes versiones de un mismo elemento químico. Estas variantes, conocidas como isótopos, abren las puertas a un mundo de diversidad atómica y propiedades únicas.
En este artículo, exploraremos algunos ejemplos notables. Desde isótopos utilizados en la datación de fósiles y rocas antiguas, hasta aquellos que nos brindan energía en reactores nucleares, descubriremos las características y aplicaciones de algunos de estos elementos atómicos singulares.
Los isótopos de uranio son particularmente relevantes porqué se utilizan como combustible para las centrales nucleares de potencia que utilizan reactores de fisión. El deuterio y tritio, que se mencionan a continuación, son los isótopos con los que se está trabajando en los reactores de fusión nuclear.
Uranio-235 (235U)
El uranio-235 es el isótopo más común de uranio y despierta gran interés debido a sus propiedades nucleares especiales. El uranio-235 es fisionable, lo que significa que puede ser dividido en dos núcleos más pequeños al ser bombardeado por neutrones.
Esta capacidad de fisión es esencial en la producción de energía nuclear y la fabricación de armas nucleares. En los reactores nucleares de energía, se utiliza uranio-235 enriquecido, es decir, uranio que contiene una mayor proporción de este isótopo. Cuando los átomos de uranio-235 se dividen mediante fisión nuclear, liberan grandes cantidades de energía y generan calor que se utiliza para producir electricidad.
Además, también tiene aplicaciones en la producción de isótopos radiactivos utilizados en medicina, como el tecnecio-99m.
El uranio-235 ha sido objeto de intensa investigación y control debido a su potencial uso en armas nucleares.
Uranio-238 (238U)
Es el isótopo más común del uranio y se utiliza en la datación radiométrica de rocas y minerales antiguos. También se utiliza en blindajes de radiación y en medicina nuclear, en aplicaciones de contraste en imágenes médicas, como en la tomografía por emisión de positrones (PET).
Plutonio-239 (239Pu)
Este isótopo del plutonio se utiliza en la producción de armas nucleares y en reactores nucleares de fisión. También se ha utilizado en generadores de radioisótopos y como fuente de energía en naves espaciales, como las sondas Voyager.
Hidrógeno-2 (2H) o deuterio
Se utiliza en la producción de agua pesada (óxido de deuterio), que es importante en reactores nucleares como moderador o refrigerante. También se utiliza en estudios de resonancia magnética (RMN) para obtener información sobre la estructura molecular.
Hidrógeno-3 (3H) o tritio
Se utiliza en la producción de bombas de hidrógeno y en dispositivos nucleares de fisión. También se utiliza en investigación científica, en marcadores y trazadores radioactivos, y en la industria de iluminación, como fuente de luz radioluminiscente.
Carbono-14 (14C)
Este isótopo radiactivo del carbono se utiliza en la datación por radiocarbono, una técnica que permite determinar la edad de objetos arqueológicos y geológicos. El carbono-14 se forma en la atmósfera y se incorpora a los organismos vivos. Al medir la cantidad de carbono-14 remanente en un objeto, se puede estimar cuánto tiempo ha pasado desde la muerte del organismo.
Iodo-131 (131I)
El iodo-131 es un isótopo radiactivo utilizado en medicina nuclear. Se emplea para el tratamiento de ciertos trastornos de la glándula tiroides, como el hipertiroidismo y el cáncer de tiroides. El iodo-131 emite radiación beta y gamma, que ayuda a destruir las células tiroideas anormales o cancerosas.
Cobalto-60 (60Co)
Este isótopo radiactivo del cobalto se utiliza en la radioterapia para el tratamiento del cáncer. Las radiaciones gamma emitidas por el cobalto-60 se dirigen a las células cancerosas, dañando su ADN y deteniendo su crecimiento. Es una fuente de radiación común en los aceleradores lineales utilizados en los centros de radioterapia.
Tecnecio-99m (99mTc)
El tecnecio-99m es un isótopo utilizado en medicina nuclear para la obtención de imágenes diagnósticas. Se emplea en escáneres de gammagrafía para visualizar órganos y tejidos, permitiendo detectar enfermedades y evaluar la función y la circulación sanguínea en el cuerpo.