¿Por que no se puede llevar uranio en agua?

¡Pues porque es peligrosísimo! El agua frena los neutrones (traducción: se inicia una reacción en cadena).

Esto es parte de una anecdota aparecida en el libro ¿Está usted de broma Sr. Feynman? en esta (anecdota) en concreto Feynman nos cuenta que cuando estaba trabajando en Los Alamos para el Proyecto Manhattan (crear la primera bomba atómica) la planta de producción de Uranio estaba en Oak Ridge, es decir lejos de las instalaciones donde se investigaba. A parte debido a la confidencialidad y el secretismo del proyecto los de la planta de Oak Ridge sabían que producían uranio pero no para que, además de que no tenían demasiada idea de como funcionaba aquello que estaban manejando.

Así que Oppenheimer, que se olía que algo podría ir mal, lo cual era un importante contratiempo, ya que estaban en guerra y cualquier imprevisto podia retrasar el proyecto y que los nazis consiguiesen la tecnología antes que ellos, encargó a Feynman que inspeccionase la planta. Esto costó bastante ya que los militares estaban preocupados de que si el secretismo no era suficientemente hermético se podría filtrar información al enemigo. (por eso el proyecto se llamaba Manhattan, para que el enemigo creiese que era un plan urbanístico)

Finalmente Feynman consiguió acceder a la planta ¡¡y se encontró que transportaban el uranio en cubetas de agua!! (debieron pensar que si el uranio estaba en el agua no podía explotar, jejeje) pero el uranio no es dinamita, no funciona por reacciones químicas si no nucleares. El agua frena los neutrones lo justo para que puedan adherirse a un átomo de uranio 235 y transformarlo en uranio 236 (ultra inestable) que se desintegrará, al hacerlo liberará 3 neutrones más que seran frenados e irán a parar a otros 3 átomos de uranio, cada uno de los cuales liberará 3 neutrones, ahora ya tenemos 9 neutrones... finalmente cuando la reacción sea suficientemente grande todo explotará y "bye bye" planta, o como mínimo bye bye al pobre operario y alrededores.

La piedra filosofal

La piedra filosofal es una sustancia que según los creyentes en la alquimia tendría propiedades extraordinarias, como la capacidad de trasmutar los metales vulgares en oro. (extraído de wikipedia)

Este tipo de cosas a la gente le suele parecer una leyenda, un cuento, fantasía vamos. Sin embargo lo hemos conseguido (los humanos quiero decir), podemos transformar un metal en oro.

La cosa no debería sorprendernos tanto, hasta hace aproximadamente un siglo no habia ni un sólo gramo de plutonio en todo el planeta. El plutonio es un elemento, como el oro, no es ningún compuesto que podamos fabricar a partir de otros, por ejemplo hacer agua a partir de hidrogeno y oxigeno. Si no hay, no hay y punto, no se pueden mezclar otros elementos y fabricarlo.

Sin embargo ahora si yo digo que en España hay plutonio a nadie le sorprende. ¿Como puede ser? Es cómo si alguien dijese que hace un siglo no había ni un gramo de oro en todo el planeta y ahora hubiese en multitud de sitios. Aquí está el cómo:

Un átomo es un conjunto de protones (partículas pesadas con carga positiva y que se encuentran en el núcleo), neutrones (partículas pesadadas con carga neutra y que también se encuentran en el núcleo) y electrones (partículas ligeras, con carga negativa y que orbitan alrededor del núcleo).

Si al átomo le modifico el número de electrones lo ionizo, si le modifico el número de neutrones lo transformo en un isótopo, y si le cambio el número de protones lo convierto en otro elemento.

Sin embargo modificar el número de electrones es fácil, lo hacemos cada día en cualquier reacción química y nuestro cuerpo hace millones; modificar el número de neutrones y protones es más complicado, porque se encuentran en el núcleo y las fuerzas que los unen son mucho más intensas.

Para hacerlo la humanidad tuvo que esperar a que se desarrollara la física nuclear. Con estos conocimientos uno puede inestabilizar un núcleo bombardeandolo con neutrones lentos (un día explicare cómo funciona esto con más detalle), al inestabilizarse el nucleo este se separa en otros núcleos y estos dependiendo de si son estables o no siguen transformandose o paran. Como consecuencia un átomo de un elemento A puedo transformarlo en otros B y C. Como se puede ver uno puede obtener siempre átomos más pequeños que el inicial con la fisión, pero no al revés (por ejemplo podemos obtener (bario a partir de uranio, pero no al revés).

Pero la humanidad no se detuvo y se desarrolló la fusión que a partir de dos núcleos ligeros hacia uno más pesado y finalmente en centros como el CERN se han sintetizado átomos de oro a partir de otros "a voluntad" (lo pongo entre comillas porque no es riguroso, pero más o menos). Es decir, hoy en dia podemos conseguir cualquier elemento, eso si el coste energético es altísimo. No tiene sentido producir un kilo de oro a partir de uno de plomo si para hacerlo necesitamos tropecientos barriles de petróleo. Pero bueno, podríamos decir que hemos encontrado la piedra filosofal.

Irónicamente en una época en la que podemos sintetizar cualquier elemento no podemos sintetizar cualquier compuesto. Es decir podemos fabricar oro a partir de otros elementos, pero no podemos fabricar petroleo a partir de CO₂ y agua. Estamos quemando algo hoy por hoy irremplazable, ¡¡es peor que quemar oro!! porque el oro al menos lo podemos fabricar.