Qué es el uranio y cómo se enriquece para ser usado en armas nucleares
Más allá de su uso para en armas, el uranio es un elemento clave en la energía, la medicina y la geopolítica moderna. Un especialista detalla cómo se procesa
Por:
André O. Hudson * The Conversation.
El Dr. Andrew Sund, historiador y presidente de la Universidad Heritage en Washington, analiza el contexto histórico del conflicto entre Israel e Irán y el papel que desempeña Estados Unidos. Aborda, entre otros temas, el temor creciente a una posible “Tercera Guerra Mundial” y afirma que “el peligro existe, pero todos deseamos que se logre una resolución pacífica por el bienestar de toda la humanidad”.
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Cuando la mayoría de las personas escucha la palabra uranio piensa en nubes en forma de hongo, enfrentamientos de la Guerra Fría o las varillas verdes brillantes de la ciencia ficción. Pero el uranio no es solo combustible para temores apocalípticos, es también un elemento sorprendentemente común que juega un papel crucial en la energía moderna, la medicina y la geopolítica.
El uranio ocupa la posición 92 en la tabla periódica y es un elemento metálico y radiactivo. La radiactividad es un proceso natural en el que algunos átomos —como el uranio, el torio y el radio— se descomponen por sí solos, liberando energía.
El químico alemán Martin Heinrich Klaproth identificó inicialmente el uranio en 1789 y lo nombró así en honor al recién descubierto planeta Urano. Sin embargo, su poder no se desbloqueó hasta el siglo XX, cuando los científicos descubrieron que los átomos de uranio podían dividirse mediante un proceso conocido como fisión nuclear. En la fisión, el núcleo del átomo se divide en dos o más núcleos, liberando así grandes cantidades de energía.
El uranio se encuentra casi en todas partes. Está en las rocas, el suelo y el agua. Incluso hay trazas de uranio en plantas y animales, aunque en cantidades muy pequeñas. La mayor parte se encuentra en la corteza terrestre, donde se extrae y concentra para aumentar la cantidad de su forma radiactiva más útil: el uranio-235.
El dilema del enriquecimiento
El uranio-235 es un isótopo del uranio, es decir, una versión del elemento que tiene la misma identidad básica pero pesa un poco más o menos. Piensa en manzanas del mismo árbol: algunas son grandes y otras pequeñas, pero todas son manzanas, aunque tengan pesos ligeramente diferentes. Básicamente, un isótopo es el mismo elemento pero con una masa diferente.
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El uranio sin procesar es mayormente uranio-238. Solo contiene aproximadamente un 0.7% de uranio-235, el isótopo que permite que ocurra la mayor parte de la fisión nuclear. Entonces, el proceso de enriquecimiento concentra el uranio-235.
El enriquecimiento puede hacer que el uranio sea más útil para el desarrollo de armas nucleares, ya que el uranio natural no tiene suficiente uranio-235 para funcionar bien en reactores o armas.
El proceso generalmente consta de tres pasos.
El primer paso es convertir el uranio en un gas llamado hexafluoruro de uranio. En el segundo paso, el gas se introduce en una máquina llamada centrífuga que gira muy rápido. Debido a que el uranio-235 es un poco más ligero que el uranio-238, se mueve hacia afuera más lentamente cuando gira, y los dos isótopos se separan.
Es algo parecido a cómo una centrifugadora de ensaladas separa el agua de la lechuga. Una sola rotación no hace mucha diferencia, por lo que el gas pasa por muchas centrifugadoras en fila hasta que el uranio-235 se concentra.
El uranio puede típicamente alimentar plantas nucleares y generar electricidad cuando está enriquecido entre un 3% y un 5%, lo que significa que entre el 3% y el 5% del uranio es uranio-235. A un 20% de enriquecimiento, el uranio-235 se considera uranio altamente enriquecido, y a un 90% o más se le conoce como uranio de grado armamentístico.
Este grado alto funciona en armas nucleares porque puede sostener una reacción en cadena rápida y descontrolada, que libera una gran cantidad de energía en comparación con otros isótopos.
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Los variados poderes del uranio
Aunque muchos titulares se centran en el potencial militar del uranio, este elemento también juega un papel vital en la vida moderna. En niveles bajos de enriquecimiento, el uranio alimenta casi el 10% de la electricidad mundial.
En Estados Unidos, muchas plantas nucleares funcionan con combustible de uranio, produciendo energía sin carbono. Además, algunas terapias contra el cáncer y tecnologías de imagen diagnóstica utilizan el uranio para tratar enfermedades.
En tecnología naval, submarinos y portaaviones nucleares dependen del uranio enriquecido para operar silenciosa y eficientemente durante años.
El uranio es una historia de dualidad. Es un mineral extraído de rocas antiguas que puede iluminar una ciudad o borrarla del mapa. No es solo un relicto de la Guerra Fría o de la ciencia ficción. Es real, poderoso y está moldeando nuestro mundo — desde conflictos globales hasta clínicas de cáncer, desde la red energética hasta la diplomacia internacional.
Al final, el verdadero poder no está solo en la energía liberada por el elemento. Está en cómo las personas eligen usarlo.
* André O. Hudson es decano de la Facultad de Ciencias y profesor de Bioquímica en el Instituto Tecnológico de Rochester
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