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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Plutonio ecológico

El origen de la tremenda energía liberada por una bomba atómica radica en que ciertos isótopos como el uranio-235 y el plutonio-239, al ser alcanzados por neutrones, se escinden en otros componentes cuya masa global es menor que la inicial. Ello significa, de acuerdo con la relación de Einstein entre masa y energía, la cesión de una gran cantidad de energía junto con la puesta en libertad de otros nuevos neutrones que hacen que el proceso se desarrolle rápidamente en cadena.

El plutonio-239 ha sido la base de los arsenales atómicos desde que se experimentó el 16 de julio de 1945 en la explosión efectuada en Alamogordo, Nuevo México, seguida por la bomba atómica de Nagasaki (la de Hiroshima era de uranio-235). Desde entonces se han producido en el mundo miles de kilos de ese isótopo, comenzando con la puesta en funcionamiento, el 2 de diciembre de 1942, de la primera pila de uranio para producir plutonio-239, construida por la Universidad de Chicago, bajo la dirección del físico italiano Enrico Fermi. Para comunicar telefónicamente a una destacada personalidad el éxito logrado, el científico Arthur H. Compton utilizó la siguiente frase en clave: "Jim, te interesará saber que el navegante italiano acaba de tomar tierra en el Nuevo Mundo".

PELIGROS. La tecnología de una bomba atómica es bastante elemental ya que el proceso de escisión es espontáneo. Para que no tenga lugar, hay que almacenar el isótopo por debajo de su masa crítica. De esta forma, la muestra posee un diámetro menor que el recorrido medio que ha de realizar un neutrón para estimular la escisión y por ello puede escapar a través de la superficie externa. Algunos de los electrones errantes pueden ser producidos simplemente por los rayos cósmicos o en reacciones espontáneas de escisión. En el caso del plutonio-239 se cree saber que la masa crítica es algo superior a los 300 gramos. Disponiendo de una cantidad superior a ésta, separada en al menos dos porciones debidamente protegidas con sustancias captadoras de neutrones, sería relativamente sencillo iniciar la explosión, simplemente disparando un trozo sobre el otro.

El peligro del plutonio-239 no solo radica en su uso militar. Como todo radisótopo emite radiaciones, en este caso de tipo alfa, que son absorbidas específicamente por la médula ósea dando lugar a diversas malignizaciones. La cantidad límite peligrosa en humanos es inferior a 0,15 microgramos, es decir, que un único gramo de plutonio-239 distribuido homogéneamente en forma de gas o de sustancia soluble e ingerido por una población, podría tener consecuencias muy nocivas para millones de personas. No es de extrañar, por tanto, la alarma social que producen las recientes noticias sobre el contrabando de cantidades importantes de plutonio-239 procedentes de la desaparecida Unión Soviética. Mucho peor es imaginar su posesión por parte de los grupos criminales, demostrándose una vez más que la mayor amenaza para el hombre es el propio hombre.

USO PACÍFICO. El plutonio-239 puede ser mal utilizado, pero también podría ser empleado adecuadamente en multitud de aplicaciones pacíficas de la energía nuclear, tales como la producción de energía eléctrica o la propulsión de grandes vehículos. Por ello quizá este momento sea adecuado para comentar una interesante experiencia comenzada hace más de 40 años con el propósito de armonizar la tecnología nuclear con la ecología, dos términos casi siempre presentados como antagónicos. La experiencia, además, ha dado lugar a uno de los más prestigiosos centros ecológicos mundiales, el Laboratorio de Ecología del Río Savannah, abreviadamente LERS, que cuenta con medio centenar de científicos, así como colaboradores y personal, superando las 200 personas y un presupuesto, financiado por variadas instituciones, de varios miles de millones de pesetas.

La historia comenzó en el año 1951 cuando el gobierno americano, en plena guerra fría, a través de su Comisión de Energía Atómica (actualmente desaparecida y subsumida por el Departamento de Energía), decidió construir una serie de reactores nucleares. Destinados fundamentalmente a la obtención de plutonio-239. El lugar elegido fue un gran círculo de tierra de unos 700 kilómetros cuadrados, emplazado en Carolina del Sur, a 30 kilómetros de Augusta, bordeado en su parte sudoeste por el río Savannah. El plan supuso el desalojo de más de 6000 habitantes y el abandono de las correspondientes viviendas, granjas, cultivos, pantanos de agua, etcétera. así como la construcción de los previstos reactores nucleares, uso o construcción de varios embalses o lagos de enfriamiento y otras diversas actuaciones. Por ello se decidió crear el LERS con anticipación suficiente para poder hacer un inventario biológico previo de la zona y con dos grandes líneas de actuación: la primera, consecuencia de contar con un ecosistema extenso, sin acceso general al público, por lo que en gran parte se podía considerar como un laboratorio al aire libre que permitía estudiar fenómenos como la sustitución por la naturaleza de los antiguos campos cultivados, la adaptación de especies protegidas a nuevos hábitats alternativos, la competición en un ambiente natural entre poblaciones de diferentes organismos o la organización de las cadenas alimentarias. Por otra parte se podrían analizar los efectos medioambientales de contaminantes, desechos radiactivos, calentamiento de flujos acuáticos, etcétera.

INVESTIGACIÓN. Son tres las divisiones en que se constituye el LERS. La de Ecología Biogeoquímica profundiza principalmente en aspectos tales como movimiento y reciclado de minerales, efectos de radionúclidos, contaminantes orgánicos y trazas de metales. La división de Ecología de Humedales está justificada por el peligro de su desaparición como consecuencia de la actividad humana, conservándose bien en el LERS, permitiendo el examen de los factores que influyen en el desarrollo de diferentes comunidades biológicas. La división de Ecología y Toxicología insiste en el conocimiento de las comunidades de animales y plantas en relación con las alteraciones ocasionadas por los hombres y la estabilidad de los ecosistemas. Incluye proyectos sobre los efectos de los fluentes acuosos de los reactores sobre los organismos acuáticos, así como sobre la ecología de especies en peligro. Actualmente, de un modo general, los aspectos más prometedores se centran en la radioecología, genotoxicidad y biodiversidad. En la primera de ellas los datos obtenidos pueden ser muy útiles ante la eventualidad, en cualquier lugar del mundo, de la necesidad de limpiezas masivas de zonas contaminadas. Las investigaciones sobre genotoxicidad permiten descubrir los daños moleculares que soportan los respectivos ADN como consecuencia de los diversos contaminantes. Respecto a biodiversidad no solo incluye a los animales y plantas visibles sino que se ocupa de los microorganismos, fitoplancton y zooplancton. En todo caso la actividad científica del LERS es tan valiosa que queda avalada por dos hechos. En primer lugar, las más de 150 tesis doctorales sobre temas ecológicos realizadas en los últimos años. En segundo lugar, que Eugene Odum, el biólogo de la Universidad de Georgia que impulsó el comienzo del proyecto, es conocido en muchos ambientes científicos como el padre de la moderna ecología. En cualquier caso todo ello es una palpable demostración de que, si la inteligencia humana se lo propone, es posible la armonía en aspectos aparentemente tan dispares, incluso, como los que parecen ser la industria nuclear y la ecología.