¿Qué son los materiales nucleares?

Los materiales nucleares son aquellos elementos que pueden ser utilizados como combustible nuclear. Generalmente, el uranio, el plutonio, el torio o la combinación de éstos, son utilizados como combustible nuclear. En cuanto al desarrollo de armas nucleares, el término “materiales nucleares” se refiere al uranio y al plutonio.

Uranio
En 1789, el científico alemán M.H. Klaproth descubrió el uranio como una parte del mineral uranita (pechblenda) y su nombre se deriva de Urano, el planeta del sistema solar descubierto en el año 1781. En la actualidad, se tiene conocimiento de un total de 14 isótopos artificiales que van desde U227 a U240, todos radioactivos. Tres isótopos, U234, U235 y U238, que tienen larga media-vida, pueden ser encontrados en la naturaleza. Sin embargo, más del 99% de ellos son U238. Las minas de uranio se hallan en Canadá, Sudáfrica, Estados Unidos, Rusia y Australia.

Una cadena sostenida de reacciones de fisión nuclear libera grandes cantidades de energía.

Este proceso se conoce como generación eléctrica nuclear. Las bombas atómicas siguen el mismo principio, pero en un ambiente mucho más concentrado. Lo que se utiliza para la generación eléctrica nuclear es el U235. Con un gramo de uranio 235 es posible producir la misma cantidad de energía que con tres toneladas de carbón. No obstante, como su concentración natural es de apenas 0,7%, el uranio debe ser primero enriquecido para obtener un contenido mayor de U235 puro. Para fabricar una bomba atómica se necesitan 15 kilogramos de U235.

Plutonio
El plutonio es un elemento artificial, el cual fue sintetizado por primera vez en 1940 por los científicos estadounidenses G.T Seaborg, E.M. MacMillan y J.W. Kennedy, bombardeando uranio con deuterio. Se conocía que no podría ser obtenido naturalmente; pero en 1942 una pequeña cantidad de plutonio fue encontrada en una mina de uranio. Similar a los procesos que se dan dentro de un reactor de energía nuclear, se piensa que el uranio existente en los minerales absorbe los neutrones para producir plutonio. De color blanco plateado, el plutonio es un importante combustible para la fisión nuclear, y por tanto un elemento clave para la fabricación de bombas atómicas y de hidrógeno.

Las inspecciones internacionales sobre la producción de plutonio se intensificaron drásticamente a partir de 1974, cuando India extrajo y enriqueció plutonio generado de un reactor nuclear civil para crear y detonar exitosamente una bomba atómica. Para fabricar una bomba atómica pueden ser utilizados entre cinco y diez kilogramos de plutonio altamente enriquecido.

Existe controversia entorno al uso del plutonio como fuente energética, dada su posible aplicación a la fabricación de armas nucleares, así como su nocividad contra la salud. Siendo altamente cancerígeno, si es introducido al organismo humano, el plutonio es uno de los materiales más tóxicos para el hombre. Acalorados debates sobre su uso como fuente energética continúan hasta la actualidad. 。