Sunday, October 01, 2006

Reacciones nucleares del Litio. Reacción en cadena.

El Litio (Li) es el metal más ligero que existe. Al ser un alcalino es muy reactivo; reacciona con el O y el N y de forma explosiva con el agua. En la naturaleza se dan dos isótopos: el Li-7 (abundancia: 92.41 %) y el Li-6 (abundancia:7.59 %).

Algunas reacciones nucleares que producen el Litio son muy curiosas, destaco 2:

Activación neutrónica:

El Litio no tiene nada que ver cuando absorve un neutrón comparado con muchos otros elementos. Aquí estan las reacciones neutrónicas de los 2 isótopos:

Li-6 + n -> T + He-4 + 4.86 MeV
Li-7 + n -> T + He-4 + n - 2.5 MeV

Como podemos ver el Litio se fisiona producien He-3 y Tritio. El Tritio es radioactivo, y al igual que el He-3 es fusionable.

Esa reacción en el Li-7 absorve energia, que proviene del neutrón. Es decir, el neutrón tiene que ser rápido, de 2.5 MeV.

En canvio en el Li-6 es un neutrón térmico lo que lo fisiona, y libera energia. El que no libere un neutrón es lo que lo hace tan interesante para los reactores de fusión nuclear.

Fusión Li-7 + a:

Cuando el Li-7 se fusiona con una partícula alfa proveniente de un núcleo de Polonio o Americio, por ejemplo, ocurre esto:

Li-7 + a -> p @ 17 MeV

Esta fusión libera un protón a 17 MeV, el cual sirve para producir activaciones protónicas en elementos ligeros.


Reacción en cadena:

Hay una manera de producir una reacción en cadena usando estas propiedades.
Necesitamos:

-Litio enriquecido al 70 % en Li-6
-Berilio
-Polonio-210
-Deuterio gaseoso o agua pesada (recomendado, pero no necesario)
-Algún recubrimiento fino


Lo primero es formar una aleación entre el Litio y el Berilio. Como bien sabemos, en un principio la mejor forma en la que se debe moldear el combustible para obtener una reacción en cadena es la de esfera. En este caso pasa lo mismo, pero no tan rápido: no se trata de hacer una esfera metálica maciza.

Lo primero es hacer una pequeña esfera de 2 cm de diametro de puro berilio.

Después debemos hacer otra esfera de Litio puro (como ya he dicho al 70% de Li6). Esta esfera deberá medir 3.5 cm de diametro, siendo de 0.6 cm de grosor.
La esfera de berilio debe ir dentro de esta última de litio. En el espacio que queda hueco debemos de introducir deuterio gaseoso a unas 3-5 atm., el cual se puede obtener de la electrólisis del agua pesada.

Una vez formada esta esfera, hay que pasar a formar la esfera superior. Esta debe medir 15 cm de diámetro, siempre respetando que en su interior debe de haber un hueco de 3 cm de diámetro para albergar la esfera antes creada.

Esta esfera de 15 cm esta hecha con un 30 % de Be y un 70 % de Litio enriquecido.Es conveniente dividir esta gran esfera en 16 partes.

Una vez hechas todas las partes, vamos al recubrimiento:

Se supone que debemos recubrir con una fina capa de Po-210 todos estos trozos de esfera, pero esto no lo podemos hacer así porque iniciaremos una reacción nuclear antes de tiempo. Es conveniente recubrir cada parte con algo finísimo y de bajo punto de fusión que no deje pasar las partículas alfa hasta el momento de la explosión. Para esto se puede usar, por ejemplo, una capa de 800 micras de Bismuto, pero se puede usar en realidad incluso compuesto orgánicos, eso queda a vuestra elección.

Es sobre esa capa protectora sobre la que colocaremos otra fina capa de Po-210.

En la esfera de 3 cm de diámetro podemos poner también otra fina capa de Po-210, siempre que haya otra capa protectora entre las dos.

Ahora ensamblamos todas las piezas, asegurando la esfera en una esfera de U (si es enriquecido, mejor) para que esté todo bien unido. El Uranio basta con un grosor de 0.8 mm.

Ya está todo hecho. Ahora supuestamente colocamos la esfera en un gran bloque de explosivo de alto orden, iniciado por 4 puntos opuestos, usando conos de primers en los detonadores para volver la onda expansiva convexa y que se concentre en la esfera.

Al explotar, aumentará la temperatura, la presión y por tanto la densidad.

El deuterio gaseoso se fusionará, generando gran calor y un chorro de neutrones.
El berilio se encargará de moderarlos para provocar la fisión del Li-6, que volverá a producir material fisionable.

El polonio entrará en contacto con la aleación Li-Be. Las partículas alfa entrarán en contacto con el Berilio, generando neutrones que generarán más Tritio.
También entrará en contacto con el Litio, lo cual generará protones que provocarán la fusión Li6(p,He3)He4. Esta fusión es muy energética, y producirá He3 que se fusionará.

Al mismo tiempo que se libera toda esta cantidad de energía, pasa dos cosas los los neutrones:

1-Muchos son absorvidos por el Po-210, lo que producirá Po-211, el cual decae immediatamente emitiendo una partícula alfa, acelerando una barbaridad la reacción, liberando una cantidad gigantesca de energia.

2-Como muchos de esto neutrones son de alta energia, al ser frenados por el Berilio que en este momento tiene una densidad muy alta, su energía será convertida a calor por el choque neutrón-átomo ligero(Be) liberando aún más energia. Para colmo, cuando un neutrón llege a los 2.6 MeV y choque con el Be-9, este emitirá un neutrón más, es decir, duplica la emisión neutrónica. Y ya para acabar de culminar la reacción en cadena, al emitir este neutrón ectra se transforma en Be8, que con una vida media de 0.84 ms decae a dos parículas alfa.
Estas partículas alfa si chocan con un átomo de Li7...vuelta a empezar: emitirá un protón de 17 MeV, que provocará una energética fusión en el Li-6.

Si la energia liberada aún os parece poca, no os preocupeis que queda más: pensad que los neutrón una vez sean térmicos, provocan una energética fisión en el Li6, que produce material facilmente fusionable.

Y aquí se acaba la reacción, y claro que se puede mejorar: los bloques de la esfera es mejor que en la parte externa contengan una mayor proporción de Li7, y en el interior mejor un compuesto de Li6 que permita que los gases producidos se almacenen en un solo punto para mejor fuíon, es decir, un compuesto de litio poroso. Y hay más, solo hay que usar un poco el coco.

Salu2!

Sunday, September 17, 2006

Sobre Econuclear.tk

Lo siento, pero es que yo me veo obligado a escribir sobre esta página.

Lo primero de todo es que os la leais (no es que sea muy larga).
Según el autor, si descargamos un condensador (es decir, si hacemos pasar una corriente eléctrica) por una barra de Carbón, el C-12 absorverá un electrón (EC), se convertirá en B-12 y este decaerá con una partícula beta de 13 MeV (casi nada) a C-12 de nuevo, tan solo siendo necesarios unos pocos KeV para producir 13 MeV.

Este tio es un genio, si no fuera porque lo que dice tiene poco de verdad.

Primero de todo, cuando tú descargas un condensador en un trozo de Carbón, ahí el nucleo no sufre alteraciones. Lo que este tio hace es confundir una corriente eléctrica con electrones libres con X energía cinética.
Incluso aunque bombardeasemos partículas beta a un trozo de carbón, solo conseguiriamos dos cosas:

1-Si el electrón lleva menos de 30 eV, ionizaría negativamente el átomo de Carbono.
2-Si el electrón lleva bastante energía, no chocaría contra el núcleo atómico, simplemente el electrón sería repulsado y/o desacelerado, produciendo rayos X.

Para que la partícula beta puediese entrar dentro del núcleo de Carbono, sin que este la puede repulsar se necesitaría una energía demasiado grande ( me estoy refiriendo a más de 90 MeV).

Es decir, ya puedes hacerle pasar 30 MW a la barra de Carbón que lo único que conseguirás será que en un instante se ponga al rojo vivo y ¡BOOM!Y creedme, no habrá estallado por ninguna reacción nuclear.

Y ya lo mejor es el sistema que tiene para transformar los 13 MeV del B-12 en una diferencia de potencial: una bobina toroidal.
Llevan años los científicos intentando transformar las radiaciones ionizantes a energia electrica (baterías betavoltaicas, por ejemplo), consiguiendo una eficiencia como mucho del 5 % y di gracias, y ahora viene el tio este y consigue pasar esa energia como si nada.

Una bobina toroidal se podría usar si se creara un campo magnético variable, no con electrones a 13 MeV, los cuales saldrían a todas partes y los que chocarán con la bobina, a esa velocidad, se la pasarían por el forro de..., ya que con esa acceleración solo se producirian rayos X y unos pares de iones que se restablecerían dentro de la bobina.

Vamos, que no cuela.

Y por cierto, espero poder escribir en poco tiempo sobre baterías nucleares betavoltaicas.

Salu2!




El efecto Wigner

Este efecto es un efecto muy curioso (y peligroso) que se da en moderadores que están formados por una estructura cristalina (berilio y grafito, especialmente este último).

Los neutrones de alta velocidad (los que se producen tras el bombardeo alfa a elementos ligeros y especialmente los producidos en una fisión) tienen mucha energía cinética, a veces de hasta 10 MeV.

En un moderator, estos neutrones chocan contra átomos ligeros, perdiendo así energía hasta ser neutrones térmicos.
Pero en cada choque, los neutrones pueden desplazar a ese átomo.

El grafito, por ejemplo, tiene esta estructura cristalina:

Si un neutrón choca contra un átomo de Carbono, este quedará desencajado, saldrá fuera de su estructura.
¿Y que es lo que pasa con este átomo?
Muy simple: que "guardará" parte de la energía cinética que le a dado el neutrón. Es como la energía potencial: un objeto, por el simple hecho de estar de 10 m de altura del suelo, tiene más energía que otro que esté a 5 m de altura.

Si tenemos un bloque de grafito actuando de moderador de un flujo de neutrones de alta velocidad, ese grafito irá guardando una energía que puede resultar muy peligrosa, ya que se puede disparar toda de golpe, causando una gran explosión como el fuego de Windscale.

¿Como evitarlo? Muy simple: teniendo ese bloque de grafito a gran temperatura. Al contrario de lo que pueda parecer, si está a alta temperatura el efecto Wigner no pueder aparecer porque los átomos tienen más libertad y se pueden reodenar sin problemas, sin que se acumule la energía. En el grafito es un mínimo de 250 ºC.
Por supuesto, a altas temperaturas cuidado con el grafito: en contacto con oxígeno puede explotar, como pasó en Chernobyl.

Si teneis en casa un bloque de grafito usado como moderador, no pasa nada, a no ser que vuestro flujo de neutrones sea alto (me refiero a más de 10^5 neutrones/min durante un tiempo prolongado).

Tuesday, September 05, 2006

La bomba de positrones ha sido un éxito

Tras la 1ª prueba hecha en la Antártida, podemos decir que las bombas de positrones ya están aquí.

La bomba en cuestión, no era más que un simple prototipo que contenía 0.5 g de K-40, aún así suficiente como para medir sus efectos.

Su doble impulso electromagnético a llegado a tener un alcance de más de 360 Km, y a generado una cantidad de iones enormes, provocando pequeños campos electrícos en toda la zona. Y esto es solo el principio.

Es de suponer que en poco tiempo comienze la extracción masiva del K-40. Son bombas que requieren de mucho mantenimiento, ya que su batería y los supercondensadores que usa deben de estar siempre cargados (los supercondensadores sirven para provocar una descarga de rayos X y un chorro de electrones enormes), y además el combustible debe de estar al vacío y siempre ionizado, sin ni un solo electrón.

El uso de estas bombas va más allá: detonada desde el espacio, además de que su impulso electromagnético jodería un continente entero y que los positrones pueden ser enfocados a un objetivo concreto (punto fuerte de la bomba), esta puede causar efectos devastadores sobre la capa de ozono y, especialmente, la ionosfera.
Planean usar compuestos de Polonio como arma

Peso por peso, el Po-210 es 2.5x10^11 veces más tóxico que el ácido cianhídrico. Esto es normal que tenga que llamar la atención tanto a grupos terroristas como a ciertos paises.

Ese país (llamémoslo X) planea usar compuestos de Po-210 muy volátiles (sea fluoruro, hidruro, u otro compuesto más complejo).
Ya no se trata de grupos terroristas que quieren tiran compuestos de Polonio solubres en agua para contaminar una población entera, se tratan de gases, muy peligrosos tanto radiológica como toxicológicamente.

Si unos de esos tanques detonan, solo podrán matar en un diámetro de 200 a 500 metros. Pero es que en un diametro de hasta 150 Km, causará cáncer en poquísimo tiempo. Recordad que los emisores alfa son un peligro si circulan internamente por el cuerpo... Estamos perdidos si detonan por aquí.

Friday, July 28, 2006

Peligros de las radiaciones neutrónicas

Esto es algo que debería haber escrito antes, pero más vale tarde que nunca.

Los neutrones no son partículas ionizadoras, pero suelen ir asociados a un rayo gamma, el cual puede ionizar de forma indirecta.

Los rayos gamma tienen gran capacidad de penetración. Taspasan todo el cuerpo humano, gran cantidad de materiales y en el aire recorren varios centenares de metros sin problemas (recordad que depende de la fuente, que hace varia su velocidad).Se para con un bloque de plomo, cemento o uranio.

En canvio, los neutrones, aunque no són ionizantes, siguen siendo muy peligrosos.
Estos tienen mayor poder de penetración que los rayos gamma, y un bloque de más de 2 cm de grosor de plomo macizo se les puede quedar corto.
La ruta que siguen es muy quebradiza (al contrario que los rayos gamma, con una ruta rectilinea), ya que van chocando continuamente contra otros átomos y van variando la ruta.

Una vez que han perdido toda su velocidad, activan el átomo contra el que penetre.Esto hace que una pequeña fuente de neutrones no mate a nadie, pero una fuente muy intensa de neutrones mata muy rápidamente.

Para protegerse se puede usar materiales que absorban los neutrones, como el boro o el cadmio, o biene el uranio, que los hace rebotar.
Si encerramos una fuente en una caja de uranio macizo, los neutrones no saldrán fuera, pero lo malo que que activarán el aire de dentro...o volverán a activar la fuente de nuetrones haciendola o más intensa o simplemente inefectiva.

Así que ya sabeis, no jugueis tanto con fuentes de neutrones... ¡¡¡o separad el Americio del Berilio si no lo usais!!!;-)

Salu2!

Adquirir radioisótopos (II). Institutos nacionales en USA.

Como ya dije, Spectrum Techniques es la mejor y vende a todo mundo.
Además, todas la tiendas norteamericanas que venden radioisótopos son distribuidoras de Spectrum Techiniques.

Pero claro, estos radioisótopos se fabrican en reactores nucleares por activación neutrónica, así que a lo mejor no encontramos el radioisótopo que estamos buscando.

Se pueden crear radioisótopos no solo por bombardeo de neutrones, sinó también por bombardeo de protones usando grandes acceledaros de partículas.

Esto permite generar nuevos radioisótopos, pero tienen el problema de ser caros y en poca cantidad.

Un ejemplo es el programa de producción y distribuición de isótopos del laboratorio nacional de Los Álamos, en los que tienen un acelerador de partículas de 100 MeV.

Estos radioisótopos suelen ser algo carillos y sobre todo para uso médico e investigación, pero si no pasais la cantidad máxima permitida en USA no tendreis problemas.

Aquí están los isótopos que venden. Pensad que los venden en compuestos (generalmente) y los miden en uCi o mCi.

Espero que aquí encontreis algún radioisótopo que os interese.

Después también tenemos el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, que vende una gran cantidad de isótopos tanto estables como inestables bombardeados con neutrones.

Aquí está la página.Y por cierto, no os dejeis llevar por el Californio, el Berkelio, el Plutonio, etc. Para estos tan pesados se necesita licencia, sea la cantidad que sea. Recordad que en USA todos los emisores alfa están restringidos, salvo el Po-210 (máximo 0.1 uCi).

Antes hasta vendian He-3 (estable), del cual el gobierno ha cesado su producción no vaya a ser que alguien haga una bomba H.

Y por último, tenemos el Laboratorio Nacional de Brookhaven, el cual produce unos pocos isótopos muy raros para uso médico, industrial y para investigación.

Aquí está la página. El problema es que aparte del precio (un poco más caro que los otros dos en según que cosas), solo hay unos pocos en stock. Para los demás pueden pasar más de dos meses hasta recibirlo.

Y claro, si pides muy poca cantidad (que le vamos a hacer si no tenemos licencia) te tendrás que esperar a que alguien más lo pida en mucha cantidad, y es entonces cuando sitetizarlo les saldrá barato.

Buenos, pues aquí están los 3 Laboratorios Nacionales de USA con programa de producción de isótopos. Un consejo: si podeís comprarlo en Spectrum Techniques hacedlo, y si no lo mejor es que estén en stock, porque por tí no se van a molestar a enchufar el acelerador XD

Salu2!

Wednesday, July 26, 2006

Adquirir radioisótopos

La venta de radioisótopos es un negocio que mueve mucho dinero cada año. Solo en medicina, el gobierno tiene que gastar millones de euros para proveer de radioisótopos a los hospitales, ya sea radioterapia, gammagrafías, aparatos portátiles de rayos X, etc.

Pero no todos son para medicina... Muchos són para industrias y para la calibración de contadores, para uso en medidores de espesores, etc.

¿Nosotros podemos adquirir algunos de estos? Sí, nosotros podemos adquirir fuentes radiactivas para calibración sin licencia, pero hay que tener clara una cosa: la actividad de exención. ¿Esto que es? Nosotros podemos comprar radioisótopos, pero al no tener licencia, no podemos comprar los que nos dé la gana.

Cada radioisótopo tener una unidad de excención (exempt quantity en inglés).Para sobrepasarla debemos tener licencia.
Ejemplo: la unidad de excención en España (esto varía según los paises) del Tl-204 es de 10 kBq. Para conseguir más necesitamos licencia.

¿Y cuales son las unidades de exención de cada isótopo en España?
Hace ya algunas semanas envié un e-mail preguntando esto a la Comisión de Seguridad Nuclear (CSN), la cual, amablemente, pasó de mí. Pero hacedme caso, no importan. En un principio cada proveedor os informará según el radioisótopo que queráis comprar.

Y ahora vayamos con los proveedores:

Españoles: Basicamente está Nucliber, empresa que vende radioisótopos para calibración. Para que os atiendan teneis que ser educados e ir al grano, pediendo estos isótopos y el precio.Os atenderán muy amablemente. Y cual os deis cuenta de que sus precios sobrepasan los 1000 € por unos discos de calibración con muy poca actividad (bueno, la permitida por la ley), les mandaréis a tomar por culo.

De momento, yo no he visto más proveedores españoles.

Europeos: Nucliber vende las fuentes radioactivas de Isotrak, que tiene una ampli gama, es carísima y vende a toda Europa.

Después está Canberra, la cual vende a toda Europa. Lo bueno es que vende hasta 10 uCi de muchos productos, y 25 uCi de Co-57.

Pero esta vende a través de proveedores an cada país, y el del España está equivocados porque en realidad está en Puerto Rico. Mierda.

Y en Europa poca cosa más, porque quien no depende de Isotrak depende de Canberra.

Aunque tenemos esta web rusa, que lo mejor es que vende Californio, Curio e incluso Berkelio.Son legales y estos últimos requieren licencia.

Después tenemos a RC Tritec que es Suiza y que vende especialmente emisores Beta y luces perpetuas hechas de Tritio y de C-14.
Parece independiente y muy buena, nunca he comprado ahí, ni se como van los precios, aunque seguro que serán algo carillos por el blindaje que les ponen.

Y ahí paro de contar.

Americanos: Estos son los mejores. Hay muchísimas webs que venden, pero al fin y al cabo, esos radioisótopos vienen de una misma compañía:
Spectrum Techniques.

Venden unos radioisótopos generalmente en forma de discos y sellados (salvo el Po-210, el único elmisor alfa que pueden vender).

Son una cosa así:
Los venden sin problemas en España, ya que pese a sobrepasar la unidad de exención Española en muchos, nadie te va a decir nada.
Además, como la CSN pasa de mí, compro lo que me da la gana.

Puedes pedir el tipo de almacenamiento (disco, tubo, etc) y puedes elegir la cantidad (sin sobrepasar la máxima). Aquí teneis las unidades de exención de cada isótopo en USA.

Por cierto, algunos radioisótopos los permiten hasta 100 o incluso 1000 uCi¿Por qué?Simplemente porque tienen una vida media muy corta. Si los vendiesen en menos actividad, en nada decaerian del todo.

Lo malo es que, por ejemplo, en USA solo puedes con 0.1 uCi de Sr-90 y en Europa puedes con 2 uCi. Pero bueno, si quereis alguno es especial id preguntando a los distribuidores que os he dado, y mirad la relación actividad/precio.Ahí es donde casi siempre gana Spectrum Techniques.

Por ejemplo, 0.1 uCi de Po-210:69 $. Lo malo es que en Europa creo que permiten hasta 2 uCI de Po-210.
10 uCi de Tl-204: solo 88$. En cambio en España no permiten ni 1 uCi.

Es cuestión de ir preguntando.

Si algún dia descubro uno interesante, os lo haré saber.

Salu2!




Sunday, July 23, 2006

Reduciendo la masa crítica del Pu-239

Este texto es meramente educacional.
Ni el autor ni los propietarios del sitio web se hacen responsables de su uso.
Se recuerda a los lectores que el material aquí publicado posiblemente no sea verídico.

La masa crítica del Pu-239 en forma de esfera con reflector de neutrones (U-238) es de 10 Kg.Esto sería como una pelota de golf, debido a la densidad del Plutonio.

¿Pero es posible bajar la masa crítica del Plutonio?¿Se puede conseguir una reacción en cadena con menos Pu-239?

Yo al menos creo que sí, pero tan siquiera estoy seguro.

Lo primero, es añadirle un moderador al Pu-239. En este caso Berilio.Si creamos una aleación Plutonio-Berilio, el Berilio reducirá la velocidad de los neutrones a termales, haciendo posible la fisión y la reacción en cadena.Ademas, el Pu-239 decae a U-235 (fisionable) mediante una partícula alfa. Esta, al impactar contra el Berilio creará un nuevo neutrón y Carbono, que también sirve de moderador.

Bien, ya tenemos una aleación gracias a la cual hemos reducido la masa crítica.

Pero si añadimos 0.01 mg de Cf-252 o de Cm-248, y 1 mg de Po-210, alcanzaremos más fácilmente la masa crítica, aunque nuestro combustible tendrá una vida media de yo pondría como máximo 3 años.

Pero si en vez de usar Pu-239 puro, usamos U-238 rico en Pu-239 (Uranio empobrecido bombardeado masivamente con neutrones, 60% de enrequecimiento con Pu-239), el U-238 se irá convirtiendo a Pu-239.

En el momento de la reacción en cadena este U-238 podría estorbar.

Pero si antes de introducir este bombustible en una bomba nuclear esperamos sobre 1'5 años, gran parte del U-238 se habrá convertido en Pu-239.

Una vez que tengamos todo esta masa hecha, lo mejor es sumergirla en Hidrógeno líquido para que se formen hidrúros metálicos que hagan también de moderador.

Ahora ya solo tenemos que recubir a esta esfera metálica de hidruros, de la forma más compacta posible con Uranio empobrecido que haga de reflector de neutrones. Ya tenemos nuestro combustible, el cual dudo que sirva para algo (incluido una bomba atómica).

RESUMEN:

-4 Kg de Pu-239 puro o 6 kilos de U-238 enriquecido con Pu-239 al 60 %.
-500 gramos de Be.
-0.01 mg de Cf-252 o Cm-248
-1mg de Po-210
-Hidrógeno líquido
-Uranio empobrecido (solo un poco)

1-Fundir con forma de esfera el Pu-239 o el Uranio enriquecido junto al Berilio, el Cf/Cm y el Po-210 en atmósfera inerte a 1300 ºC. La masa debe de quedar lo más homogenia posible, para que todos los elementos puedan interactuar correctamente. Quizás el Berilio valga la pena que sea en forma de polvo.

2-Una vez enfriada, dejar durante dos minutos sumergida en Hidrógeno líquido, dejando que este penetre bien en el metal.

3-Rodear la esfera metálica por una capa de mínimo 1 mm de grosor de U-238 puro (Uranio empobrecido). Recomendado 3 mm de grosor.
Hay que recordar que en muchos artefactos nucleares este Uranio ya está en la cabeza nuclear, lo cual hace innecesario añadirselo al propio combustible.

4-Dejar reposar el combustible durante al menos 6 meses, si lo que habeis usado es Uranio enriquecido.

Encaso de haber usado Plutonio puro, la vida máxima de este combustible son 5 años. Con Uranio enriquecido son 8 años.

Ahora que lo sabeís, no lo hagais, aunque no hace falta decir que esto NO funciona y que vosotros no teneis acceso al Plutonio, al igual que yo.

Salu2!



Saturday, July 22, 2006

¿Y ahora que bombardeo?

Una vez que tenemos nuestra fuente y nuestro moderador, lo más seguro es que queramos producir radioisótopos. Pero claro, no vamos a ir bombardeando lo primero que pillemos sin saber que isótopos creamos.
Así que aquí os dejo esta guía, para que sepáis que bombardear.

Nota: debido a la poca potencia de la fuente de neutrones, nosotros no llegaremos a crear gran cosa. Por eso, y para poder verificar la presencia de radioisótopos, recomiendo el uso de un detector de radiaciones.

Primero de todo, lo que debemos usar es recomendable que sea un elemento puro. Por ejemplo, un trozo de plomo, un mineral de Bismuto, o cualquier otro elemento que hayais comprado por Internet.

Aquí simplemente tomaremos un trozo de plomo puro, fácil de encontrar (una cañería vieja, que suele ser de plomo, por ejemplo).

Bien, ahora lo primero que debemos saber es: ¿cuantos isótopos del plomo se dan en la naturaleza.

Para eso vamos a la vez de WebElements, y una vez allí vamos al símbolo del elemento que tenemos. En el caso del plomo es Pb. Ahora vamos a la columna de la izquierda, donde pone Nuclear Properties -> Naturally occurring isotopes. Así, ya podemos saber todos los isótopos del plomo que se dan en la naturaleza. Solo como curiosidad, el Pb-204 que se da en un 1.4 % es radiactivo, pero debido a su vida media tan larga, su radiactividad es despreciable, también en parte porque el plomo bloquea las radiaciones.

Vemos que el Pb-208 es el más abundante (52.4 %),¿esto que significa? Significa que de todos los átomos que bombardeemos el 52.4 % (aprox.) serán de Pb-208.
El 22.1 % de Pb-207, el 24.1 % de Pb-206 y el 1.4 % de Pb-204, el cual ya es radiactivo, aún así se puede activar neutrónicamente, no hay problemas.

Cuando introducimos un neutrón en un átomo, que es lo que vamos a hacer, el número atómico sube 1 (n=+1). Y si os habéis fijado, en los isótopos que ocurren naturalmente, hay tres consecutivos, el Plomo 206, 207 y 208, estos tres son estables.

Si bombardeamos el Pb-206, este será Pb-207, el cual es estable.
Si bombardeamos el Pb-207, esté será Pb-208, el cual será estable.

Es decir, los únicos isótopos nuevos inestables que crearemos serán Pb-205 y Pb-209, pro activación neutrónica del Pb-204 y del Pb-208.Entre los dos suman un 53.8% de abundancia. Solo un 53.8 % de los átomos bombardeados serán nuesvos isótopos inestables. Una pena, pero bueno.

Llega el momento de la verdad: metemos nuestro trozo de plomo en el moderador, y lo dejamos un rato para que se active, a no ser que tengais una fuente de Cf-252, con lo cual en un minuto se habrá vuelto todo el Plomo radiactivo como el solo.

Así que de mientras lo dejamos (al menos 10 minutos), pensamos, se está creando Pb-205 y Pb-209, ¿como son las características de estos?

Pues ahora volvemos a ir a la columna de la izquierda, debajo de los isótopos naturales, donde pone Radioisotopes. Sí, ya sé que no sale el Pb-209, es que se han olvidado de ponerlo. Lo podeis encontrar aquí donde salen todos los isótopos de todos los elementos (conocidos, claro).


Ahora ya sabemos que el Pb-209 decae por emisión beta - con una vida media de unas 3 h, y que el Plomo-205 tiene una vida de 1.53e7 años.

Esto significa que como el Pb-205 tiene una vidad muy larga, casi todas las radiaciones detectadas por nuestros dosimetros vendrán del Pb-209.

OK, hemos estado 10 minutos, una hora, un año, o el tiempo que nos a dado la ganas bombardeandolo.

Ahora lo sacamos y medimos las radiaciones. ¿Como saber si de verdad casi todas provienen del Pb-209? Muy simple, hacemos una tablas y vamos apuntando las CPM que nos da el Plomo. Veremos como en unas 3 horas la radiación a caído a la mitad, en 6 a una cuarta parte (esto es más fácil de ver si tenemos una fuente de neutrones potente, o si como ya os dije tenemos muchas fuentes de neutrones, cuantas más mejor).

Ya está, esto es todo. Si quereis bombardear con neutrones otro elemento, seguid los mismos pasos para ver que isótopos creais y si efectivamente se crean esos mediendo la vida media.

Otras cosas:


Primero, os tengo que decir que es escogido el Plomo no solo por habitual, sinó por que con él se dan muchos casos: varios isótopos en diferentes proporciones, uno de ellos radiactivo, solo nos sirve al final un isótopo para detectar la radiación, etc.

Como podeis ver, al no formarse muchos isótopos diferentes el Plomo sirve perfectamente para protegerse de la radiación neutrónica, aunque se usan muchos el Boro y el Cadmio para absorver neutrones.

Os recuerdo que cuanto más moderador useis mejor, lo suyo son neutrones termales o al menos epitermales.


Y nada, ahora escribiré algunas activaciones curiosas como la del Litio.

Salu2!

Wednesday, July 19, 2006

Moderadores de neutrones

Ahora que ya tenemos nuestra fuente de neutrones, estaremos deseando bombardear todo lo que se nos ponga por delante para crear nuestros radioisótopos. Pero no tan rápido.

Los neutrones de nuestra fuente (sea del tipo que sea) tienen un problema: van a mucha velocidad. Estos neutrones hay que frenarlos un poco para que entren en el núcleo formando el nuevo radioisótopo.

Los neutrones termales son aquellos que tienen una aceleración que va por debajo de los 0.025 eV, lo que sería una velocidad cinética de 2.2 m/s. Para lograr la fisión de un átomo fisible, el neutrón necesita tener esta velocidad o menos.
¿Pero realmente hace falta esta velocidad tan baja?No.

Cada elemento para dejar que le penetre un neutrón necesita que este vaya a una velocidad u otra, pero conque el neutrón vaya a una velocidad de unos 100-50 eV o menos, os basta para crear vuestros propios radioisótopos, ya que muchos átomos "aceptan" los neutrones a partir de estas velocidades. Y si són más bajas mejor.Pero repito, si lo que quereis es provocar una fisión (siempre que tengais un material fisible), necesitareis de verdad un neutrón térmico (0.025 eV o menos).

Como reducir la velocidad de un neutrón


Para ello debemos usar un moderador. Me explico:

Un neutrón va reduciendo su velocidad a través de choques. Cada vez que choca contra un átomo, su velocidad se reduce. Si el átomo con el que choca tiene una masa similar al neutrón, este reducirá mucho su energía cinética. En pocas palabras, el moderador tiene que estar compuesto por un elemento ligero, como el hidrógeno, el deuterio, el helio, el berilio, el carbono o sodio metálico.
El Boro y el Litio no sirven por su capacidad para absorver neutrones.

Por eso debemos poner un moderador que contenga en gran proporción algunos de estos elementos, o que directamente sean estos elementos.

El hidrógeno y el deuterio son gaseosos, así que tenemos que usar algún compuesto de ellos, como el agua ligera, el agua pesado o la parafina.

El helio es gaseoso y no forma compuestos, no nos vale.

El berilio...fijaos en que nosotros hemos puesto Berilio en nuestra fuento para producir neutrones. Ese Berilio reduce algo la velocidad, pero necesitais más. Si teneis un bloque algo grande de Berilio, ya sabeis que usar.

Carbono: podeis usar un bloque de grafito. Sodio metálico...encuentro que puede salir caro. No sé como irá usando Sodio amorfo, supongo que será parecido y más barato que el metálico, por supuesto.

No os preocupeis por cuantos centímetros de moderador poner. Con unos 15 cm os podrá ir bien, pero cuantos más, mejor.

Pero no os compliqueis la vida: el agua pesada es el mejor mderador pero se necesita grandes cantidades y es muy cara. Lo mejor es usar polietileno y fundirlo a 110 ºC para que quede hecho un bloque, o parafina borada.Esta la venden en bloques en UnitedNuclear. Es muy usada por estudiantes y es muy barata. En la página que os he dejado podréis encontrar una caja llena de ella por 100 €, ¿pero para que tanta? Aquí podréis comprarla por bloques a 2 $ el bloque (menos de 2€). También venden Berilio (arriba de la parafina borada), así que aprovechad la compra. Incluso tienen este PDF sobre la activación de la Plata, para que vayais aprendiendo.

Bueno, os dejo. Después os diré como saber que isótopos habeis creado, según lo que hayais bombardeado, y como decae.

Pero pensad que no estamos activando nada más que unos pocos átomos, cuantas más fuentes tengais mejor.

Salu2!

Monday, July 17, 2006

Fuente de neutrones

Ya he mencionado numerosas veces las fuentes de neutrones, así que aquí os traigo lo que os tenía prometido.

Primero de todo,¿que son los neutrones?Los neutrones son partículas que forman el nucleo de los átomos. Están constituidos por un electrón y un protón (quarks up-down-down).¿Y para que sirven? Para tener el núcleo atómico unido mediante la interacción fuerte.

Generalmente, los núcleos pequeños tienen el mismo número de neutrones que de protones, y a medida que aumenta la masa atómica, es necesario un número mucho mayor de neutrones que de protones para mantener al núcleo atómico en cohesión.

¿Y que pasa si añadimos un neutrón más a un atómo estable? Muchos sabréis que un núcleo es inestable cuando hay una diferencia muy grande entre número de neutrones y de protones. Si añadimos un neutrón a un átomo, este se volverá inestable, y como ese neutrón le sobrará, por norma general decaerá emitiendo un electrón, transformando ese neutrón en protón (decaimiento beta -).
Así, la masa atómica se conservará (N), pero el número átómico subirá en 1 (Z=+1).Efectivamente, hemos creado un nuevo elemento!

Por ejemplo, si bombardeamos con neutrones al U-238:

U-238 + n -> U-239 (b-) -> Np-239 (b-) -> Pu-239

Hemos obtenido Plutonio fisionable! Pero dejemos todo esto para más adelante (como decaen, hacia dónde decae, vida media). Ahora vayamos a lo que nos interesa...

Fuentes de neutrones

Básicamente, existen dos fuentes de neutrones:

1-Las que usan la interacción de una partículoa alfa sobre un elemento ligero o
2-Las que tienen un isótopo con un índice de SF muy alto.

Vayamos a ver la primera. Hay elementos que decaen emitiendo una partícula alfa. Estos son elementos muy pesados: Radio, Radón, Uranio, Polonio, Americio, Curio...

Pues bien, resulta que estos emiten una partícula alfa generalmente muy energética, de unos 5-6 MeV.
Estos núcleos de helio sin electrones (que son partículas alfa), tienen tanta fuerza que pueden llegar a fusionarse con otro núcleo. Este núcleo tiene que ser de un elemento ligero, ya que en caso contrario las fuerzas de repulsión electroestáticas serán tan grandes que no se podrán romper.
Y que es lo que pasa en esta fusión? Veamos un ejemplo de la fusión alfa con un núcleo de Berilio:

a + Be -> C-12 + n

Como podemos ver, la partícula alfa se fusiona con el berilio formando Carbono (isotopo totalmente estable) y lanzando un neutrón.

El Berilio no es el único elemento con esta propiedad, están también el Oxigeno, el Silicio o el Aluminio, por nombrar algunos. Pero eso sí, el Berilio es el más eficiente: por cada millón de partículas alfa genera 30 neutrones (recordad que esta fusión no siempre se da, es cuestión de probabilidades.

Ahora vayamos al segundo método. Resulta que hay átomo tan pesados, que se rompen, se fisionan porque sí, de forma aleatoria. A esto se le llama SF (Fisión espontánea, que viene del inglés).

Esto se da incluso en el U,el Pu, en muchos...Pero es muy difícil que ocurra en suficiente cantidad como para que estas fisiones produzcan un número muy alto de neutrones. Sin embargo, el Curio-248 y especialmente el Californio-252 tienen un índice de SF muy elecvado. El Californio-252 (Cf-252) tiene un índice de FS del 3.092 %! Esto hace que un solo microgramo (1 mg) de Cf-252 emita un flujo de
17 mil millones de neutrones por segundo! Eso es una barbaridad, y hace que sea muy usado como fuente de neutrones. El Curio-248 (Cm-248) tiene un índice del 8 % de SF!Aunque eso sí, este no están usado como el Cf-252. El Curio se suele usar más como fuente de partículas Alfa.

Nuestra propia fuente de neutrones

Si quereis tener vuestra propia fuente de neutrones, lo mejor es que obteis por el primer método. Conseguir Cf-252 o Cm-248 suele ser muy difícil. Lo podéis intentar conseguir desde Nucliber, ya que ellos son distribuidores oficiales de Isotrak. En caso de que os lo ofrezcan sin licencia, os sacarán una pasta que te cagas. O podéis probar desde esta web rusa. En caso que os detenga la poli, yo no os he dicho nada XD

Así que comenzemos. Lo primero es encontrar una fuente de partículas alfa.
¿Cuales pueden ser?
-Am-241 de un detector de humo (recomendada).
-Radio de las manillas fosforescentes de un reloj viejo.
-Po-210, muy recomendado, pero en caso de que tengais.
-Uranio y Torio no recomendados, por su baja emisión de partículas Alfa debido a la larga vida media de los dos.

El Am-241 lo podéis extraer de un detector de humo como ya puse hace poco aquí.

Si teneis un reloj viejo con manillas de Radio (que brillan en la oscuridad por ser radiactivas) lo podeis usar.¿Como saber si tienen Radio o es solo pintra fosforescente normal?Muy simple: esconded durante 24 horas o más el reloj. Si aún sigue brillando en la oscuridad tras haberlo sacado (intentad que le de poca luz al sacarlo) es que es Radio. Si no brilla pero antes brillaba (años atrás), se podría haber corrompido el material fosforescente que es excitado por el Radio. Para esto no os quedará más remedio que usar un contador Geiger o un trozo de papel de radiografía en blanco. Si al estar un tiempo expuesto se vuelve negro, es Radio.
O más simple, porque a veces hay sitios donde venden un montón de agujas de reloj con pintura de Radio. Si teneis la oportunidad.

El Polonio-210 solo lo podréis encontrar en fotografia, en unos pinceles que se usan para quitar la electricidad estática. O podeis comprar 0.1 mCi de Polonio-210 en Spectrum Techniques. Aunque parezca poco ya es bastante.

Bien, una vez con la fuente necesitais Berilio. También podeis usar Aluminio (papel de "plata" para cocina) o incluso Silicio (Silica Gel, usado dentro de algunos bolsos, etc; para evitar la humedad, y vienen dentro de bolsitas de papel).

Comprad el Berilio en Smart-Elements, UnitedNuclear, Emovendo, ElementSales, o simplemente buscad por San Google. No os hace falta mucho.

Advierto: El Berilio es muy tóxico, especialmente en forma de polvo. Evitad que esté en polvo y os evitaréis problemas.

Entonces, solo tendréis que juntar la fuente con el Berilio (cuanta más superfície de contacto mejor) y ya tendréis vuestra fuente de neutrones!

Calculando los neutrones generados...

Para esto teneis que saber la actividad de vuestra fuente alfa.

Por ejemplo si usais 0.1 mCi de Po-210, ¿como se calcula? Si 1 mCi son 1/1000000 Ci, y un Ci (Curio) son 3.7e10 decaimientos/seg, y el Po-210 solo decae mediante partículas alfa, entonces el Po-210 emite 3.7e10 / 10000000 (hemos añadido un 0 de más por ser 0.1 mCi)=3700 partículas alfa/seg. El berilio emite 30 neutrones por cada millón de particulas alfa.
Entonces 1000000 / 3700=~270 seg. para llegar al millón. Sabemos entonces que en 270 seg emite 30 neutrones, ¿cuantos en un minuto?Una simple regla de tres que nos da de 6 a 7 neutrones/min!No es mucho, pero por algo se empieza. Os recomiendo usar Americio, y todo el que podais (cuando más detectores de humo rotos encontreis, mejor).

¿Ahora ya puedo comenzar?

Aún no, necesitais un moderador de neutrones. Esto os lo explicaré en el próximo capítulo.

Salu2!

Friday, July 14, 2006

Uranio en objetos cuotidianos

El Uranio lo podemos encontrar en algunos objetos cuotidianos, como los mármoles de Uranio o los Fiestaware.

Mármoles de Uranio


Es un material vítreo. Cuando el vidrio es funcido, se le añade Uranio y se vuelve de color verde. Su característica más especial es que brilla bajo luz ultravioleta (UVA, que es ultravioleta de onda larga), como la de un detector de billetes falsos (muy usados en bancos, bares, etc), pero desgraciadamente no brilla en la oscuridad. Ahora ya no se frabrican, pero se han hecho muchas copas y otros objetos de ornamentación con este material.
Si lo quieres conseguir (es muy barato), lo mejor es en EBAY US, donde los venden a tropocientos buscando "Uranium marble".
Eso sí, son muy poco radiactIvo (máximo contienen un 3% de Uranio)

Mármol de Uranio brillando bajo luz UVA
(Fosforescente)


Fiestaware

Los fiestaware son unos platos de cerámica que estaban disponibles en varios colores, hechos por una empresa llamada The Homer Laughlin China Co.
Lo más curioso es que los que son de colo rojo, contienen sobre ¡un 30% de óxido de Uranio! Son muy radiactivos, y también contienen plomo.
Lo peor es que si hechamos una comida ácida, esta se lleva el uranio y el plomo, para después comernoslo. Ya ves tu que gracia...

Eso sí, los fabricados ahora de colo rojo ya NO son radiactivos...Podéis comprarlos desde Ebay US, son bastante fáciles de encontrar.

Fiestaware de color rojo altamente radiactivo

Uranio empobrecido

El Uranio empobrecido es Uranio metálico con muy baja concentracIón en U-235, siendo más del 99% U-238 (isótopo no fisionable).

Es muy duro, un 60% más denso que el plomo, y con un punto de fusión casi igual de alto que el Tungsteno.Es usado para contener residuos de alta actividad, porque pese a que el mismo es radiactivo, su gran densidad y su capacidad para hacer rebotar los neutrones es muy alta. Y hay que pensar que la actividad del Uranio es muy baja (25386 Bq/g, sin contar la radiactividad de sus productos de dacaimiento).

Es muy usado en el ejército, especialmente por una propiedad suya:es pirofórico.
Si un trozo de Uranio lo trozeamos, su polvo se puede inflamar generando un gran calor.
Si usamos Uranio empobrecido (Depleted Uranium) como proyectil, este puede travesar un tanque gracias a esta propiedad que le hace conseguir más calor, aumentando la capacidad de perforación.También tiene algunos usos civiles.

Lo podeis comprar (5 gramos) en United Nuclear, o creo que lo podeis comprar en más cantidad en Alfa Aesar. A través de este se puede obtener Plutonio-239 usando una fuente de neutrones, que como siempre digo más adelante os enseñaré las que hay.


Salu2!


Wednesday, July 12, 2006

La radiactividad del Bismuto

El Bismuto, elemento de número atómico (Z) 83, es un metal pesado con unas características muy especiales.

Tiene un punto de fusión de poco más de 500ºC, al solidificarse se expande un 3%, su capa de óxido que a veces lo cubre presenta muchísimos colores, no es tóxico, no es muy duro y es considerado estable. Pero no lo es.
Muestra de Bismuto natural,
colorido por sus óxidos

El Bismuto-210 es el único isótopo que se da en la naturaleza y se considera estable, pero en realidad tiene una vida media de 2x10^19 años.Esto es más que la vida de nuestro unioverso.
Decae mediante la expulsión de una partícula alfa a Tl-205, que es estable.
Se descubrió que era radiactivo hace muy poco, pero de todas maneras su radiactividad es muy poca. Así que lo siento, pero ni fuente de neutrones ni nada.

Si teneis un poco de mineral, cojed un poco y calentadlo, así obtendréis metal puro, de color metálico plateado.

Lo podéis comprar en muchos sitios, como páginas de minerales o Ebay, o si quereis comprarlo de alta pureza y en forma de coleccionista, lo podeis hace en SmartElements, en Emovendo o en la sección química de UnitedNuclear. Por cierto, de esta última web hablaré más detenidamente en unos dias, ya que venden Uranio, etc.

Si lo quereis en grandes cantidades, que mejor sitio que Alfa Aesar, especializados en todo tipo de metales, creo que incluso Uranio Empobrecido (Depleted Uranium en inglés), esto ya os lo diré más adelante.

Bueno, esto del Bismuto es más como curiosidad, pero sí es verdad que si lo bombardeamos con neutrones obtendremos el interesante Po-210, del cual hablaré otro dia (joder, si que estoy dejando cosas para más adelante...).

Saludos!
Obtener Am-241 de los detectores de humo

El Americio es un elemento transuránico (número atómico major que el del Uranio) y es creado por el hombre en los reactores nucleares mediante activación neutrónica. Se forma tras el decaimiento del Pu-241, isótopo fisionable del Plutonio pero con menos importancia respecto al Pu-239). El Am-241 tiene una vida media de 432.2 años, y decae mediante una partícula alfa (nucleo de helio sin electrones) a Np-237, a su vez radiactivo, y que decae varias veces más hasta llegar a Bi-209 (supuestamente estable, después explicaré porque).

El Americio es un elemento en el cual también se da la fisión espontánea de forma moderada, esto es cuando en átomo se parte en varios trozos debido a su gran masa. Puede ser usado como material fisionable, con una masa crítica de 23 kilos.

Gracias a su emisión de partículas alfa de alta energía, también se puede usar como emisor de neutrones, otro día explicaré que son y como hacer algunos.

Pero a la hora de la verdad, el Americio es usado en los detectores de humos. Sí, como lo oís. El chorro de partículas alfa (cada una con un poder ionizante de +2) ioniza el aire, lo que permite que por este circule una corriente eléctrica. Si entra humo, esta corriente desaparece y suena la alarma. Así es como funciona la cámara de ionización en un detector de humo.

Es fácil sacar ese Americio (aunque lo quieren poner cada vez más jodido). Para ello, iros a cualquier tienda de electrónica, y comprad un detector de humo con cámara de ionización, los más comunes, baratos y efectivo, y son los que tienen el Americio. Cuidado no os metan un detector fotoeléctrico (aunque es difícil), que són muy caros y no tienen Am-241. El detector os costará de 6 a 12 €.

Como hay muchos modelos, abrirlo es muy distinto según el que hayas comprado, aunque todos són algo así:
Como podeis ver, se aprecia perfectamente la cámara de ionización, donde se encuentra el Americio. Lo que esta al lado, de color blanco, es la alarma.

Para abrir la cámara de ionización, id con mucho cuidado. A veces os tocará desoldar...




Una vez que ya tengamos el Am-241 en nuestras manos, será una placa parecida a esta:
Esta placa puede contener de 10 uCi (microCurios) a 0.5 uCi. Generalmente, cuando más antiguos sean más tendrán.

Y bueno, ya tenemos nuestro Am-241. Mucha gente lo usa como emisor de neutrones, que como ya he dicho explicaré otro día como hacerlos.

Y ahora, unas cuantas cosas para tener en cuenta:
1- Generalmente es Am-241, pero no sería raro si fuese Radio.
2-EL Americio emite rayos gamma de baja energía y neutrones por SF (fisión espontánea, como ya dije antes, y por la interacción de las partículas alfa con el Oxígeno. No hace falta almecenarlo en un contenedor de plomo, pero al menos no lo tengáis cerca mientras haceis vida cuotidiana.
3-El Americio se oxida lentamente en el aire, formando AmO2. Este és un sólido de color negro.
4-A veces, en las placas de Am-241 que provienen de QSA (especialmente en Europa), no vemos directamente el Americio, proque este está recubierto de una fina capa de 2 micrometros de Paladio. Es tan fina, que deja pasar las partículas alfa.

El Americio proporciona 2000 CPM si teneis un contador Geiger con ventana de mica para captar las partículas alfa. Si es de Radio, os tiene que dar unas cuantas cuentas más, según tengo entendido. Esa es una buena manera de distinguirlos. Otra es poner un pequeño trozo de plomo, de poca grosor. Si los rayos gamma lo atraviesan, es radio.

Legalidad

Es ilegal sacar la fuente radiactiva de un detector de humo.
Desde aquí no estoy incitando a nadie para que lo haga.
Yo ni los administradores del sitio web nos hacemos responsables
del uso que se le dé a esta información.

Salu2!

Tuesday, July 11, 2006

Radioisotopos de elementos no radiactivos en la naturaleza: C-14, K-40, Rb-87. Métodos de datación.

En la naturaleza se dan elementos inestables, como el conocido Uranio o el Torio, ninguno de ellos con isótopos estables.

Sin embargo, hay ciertos elementos en la naturaleza que pese a ser estables, tienen algún radioisotopo que se da de forma natural.

Carbono-14:

El más conocido es el carbono-14. Este isótopo del Carbono es inestable, con una vida media de 5715 años. Cuando un neutrón proveniente del espacio entra en la atmosfera y choca contra un átomo de N-14 (isótopo estable y más común del nitrógeno), este absorbe el neutrón y libera un protón, formandose así el C-14. Este se oxida a C02, y es entonces cuando va bajando de la atmosfera. Las plantas lo absorben, incluso nosotros lo respiramos, y siempre tenemos una mínima cantidad de C-14 en nuestro cuerpo porque este se produce de forma constante. Una vez que el ser vivo muere, deja de absorber C-14, y la cantidad de este en su cuerpo va bajando porque el Carbono-14 va decayendo (decaimiento beta -; esdecir, libera un electrón para volver a ser N-14). Así, según la cantidad de C-14 presente en ese fósil u objeto a datar se puede saber la edad que tiene.¿Curioso, verdad? Esta es la técnica que se emplea más a menudo para datación, pero al no ser el único radioisótopo inestable, hay otras.

Obteniendo C-14,¿DONDE?

Este se da de forma natural y está en todas partes, pero si queréis obtener C-14 aislado y de gran pureza, lo podeís hacer en este sitio.
Como veis lo venden en forma de CO2 y de Carbonato de Bario, aparte de que venden otros isótopos beta-emisores, como el Pm-147 o el Tl-204.
También en el mismo sitio venden luces perpetuas hechas de C-14, que ya puese en mi entrada anterior, llamadas Carbolum.
Este sitio creo que es de UK, no sé si será legal comprar desde España.
Más adelante os informaré de un montón de sitios donde venden radioisótopos.

Potasio-40:

Este radioisótopo convive junto al Potasio-39 (el de toda la vida) y el Potasio-41 (estable y se da en un 6% en la naturaleza).Tiene una vida media de 1.277x10^9 años (sí, eso es mucho), y decae mediante EC (Captura electrónica). Esto es lo mismo que el decaimiento beta +, donde un protón absorbe un electrón de la capa L o K para convertirse en un neutrón, liberando un positrón (no siempre), un neutrino y una rayo gamma para ajustar su masa.
Como curiosidad, os diré que un radioisótopo que decae mediante captura electrónica, puede ser parado si se ioniza totalmente, es decir, si le arrancamos todos sus electrones no podrá decaer y se mantendrá estable hasta que encuentre alguno.El K-40 al estar en la naturaleza pueda encontrar electrones perfectamente, y es entonces cuando decae a Argón-40, que es un gas noble que no reacciona con casi ningún elemento (como cualquier gas noble).

Como método de datación se utiliza mucho en las rocas y en algunos fósiles, mediendo la relación entre Potasio-40 y Argón-40.Al tener una vida más larga que el C-14, se hace mejor método en fósiles con vida muy larga, además que el Potasio-40 se da en animales marinos, al contrario que el C-14.

Obteniendo K-40,¿DÓNDE?

Como el K-40 se da en la naturaleza, la práctica totalidad de compuestos del Potasio tienen algo de radiactividad. Pero claro, hay que tener en cuenta la concentración de Potasio en ese compuesto.Por ejemplo: si tenemos Permanganato Potásico (KMnO4) habrá menos potasio en un mol de este compuesto que no en un mol de Cloruro Potásico (KCl), compuesto donde hay gran cantidad de Potasio.
¿Y este compuesto, donde lo puedo obtener?Pues de la sal de dieta, o baja en sodio.
En esta sal, el Cloruro Sódico (NaCl) se sustituye por Cloruro Pótasico (KCl), pudiendola ingirir gente que no tolere el Sodio, como personas con problemas de hiper-tensión. Es muy fácil encontrarla en cualquier supermercado.
Si hechamos algo de esta sal en un recipiente, podemos llegar a captar con un contador Geiger hasta 100 CPM (Cuentas por Minuto). Eso sí poned en tubo cerca. No es mucha radioactividad, pero la verdad es que para darse el K-40 en un 0.01% en la naturaleza, se nota bastante.
De momento no he encontrado ningún sitio donde lo aislen, en todo caso podéis comprar Potasio en cualquier tienda de productos químicos, es un elemento muy común.

Rubidio-87:

El Rubidio es un elemento alcalino de color plateado.Es sólido, pero funde a una temperatura de 39.31 ºC. Encontacto con el aire arde espontaneamente y explota en contacto con el agua. He aquí un video de Brainiac donde mezclan elementos alcalinos con agua.
Bien, resulta que el Rubidio-85 es un isótopo estable y el que más se da (en un 72.17 %), pero es que el Rubidio-87 se da en...¡un 27.83 %!


Como podeis ver, el Rubidio siempre vendrá envasado en una ampolla al vacio o con Argón, a no ser que querais que arda. Y si tenéis una ampolla sea de Cesio o de Rubidio y quereis ver como se funde en vuestra mano, tened cuidado.Porque si la ampolla se rompe al ser fuego metálico, os comerá la carne y llegará al hueso. Si es una ampolla con mucha cantidad, no quedará más remedio que amputar. Y NO ES BROMA.

Y para obtenerlo...
Esto es mucho Rubidio-87, y claro, la gente no se va a matar a separar los dos isótopos, así que si compráis algo de Rubidio en sitios como Smart-Elements (legal, de confianza, con Cesio barato pero con el Rubidio como que un poco caro), o si buscais Rubidium por Ebay US o si lo comprais aquí; tendréis un 20 % de Rb-87!No es emocionante?

Al tener un vida media muy larga, de 4.75x10^10 años, sirve para datar aquellos objetos que sean ricos en Rubidio, ya que no es un metal muy común.Decae hacia Estroncio-87 mediante Beta -.

Si os interesa este elemento también podeis comprar su isótopo Rb-83 (este no se da de forma natural) en Los Álamos
, donde lo producen por bombardeo de protones. Este tiene una vida media de 86.2 dias, lo que lo hace muy radiactivo. Decae mediante EC.
No sé si os lo dejarán comprar aunque sea una pequeña cantidad. Se lo preguntaré a ellos.

Ale, me voy, que tengo que dejar navegar a mi hermano y ya me he vulto a enrollar demasiado.

Salu2!

Monday, July 10, 2006


Luces perpetuas de Tritio ¿Cómo funcionan? ¿Son seguras? ¿Y legales?

Muchos habréis oído hablar de las luces de tritio. Generalmente las habréis visto como colgantes, conocidos en Inglés como glowrings, que parece alguna de esas chorradas que te dan al salir de la discoteca.

El tritio(H-3) es un isótopo del hidrógeno el cual tiene un protón y dos neutrones.
Para deshacerse de un neutrón, este libera un electrón y un anti-neutrino. Ese electrón es llamado electrón nuclear por el simple hecho de que sale del propio nucleo, ya que los neutrones están formados por un electrón y un protón, lo que neutraliza su carga electrica.

El tritio pasa a ser He-3, y este electrón (con una velocidad de 18.59 keV) se dirige al fósforo en el cual en tritio está contenido, y lo activa, dejando el bonito efecto que veis arriba. Así, de forma continua, durante unos 20 años.

El color del colgante depende tan solo del color del fósforo. Un fósforo es un compuesto químico en el que se da la fluorescencia o la fosforescencia, como muchos objetos que teneis por ahí que brillan en la oscuridad. Estos fósforos suelen ser de Sulfato de Zinc (ZnS). Aquí teneís una página muy buena sobre distintos tipos de fósforos realizado por el PFDC. Incluso se puede llegar a ver directamente las radiaciones con un espintaroscopio, del cual hablaré en otro momento. También es la base de los contadores de centelleo.Pero sigamos con el tema.

El Tritio no ha sido el único material que se ha usado para hacer luces perpetuas.
El radio fue muy usado para las manecillas de los relojes, pero debido a su alta radiactividad y a la de sus productos de desintegración, fue retirado del mercado.

Hoy en dia estas luces perpetuas se suelen hacer o de tritio o de Prometio-147, un emisor beta muy radiactivo por su corta vida (2'6 años).Pero ojo, no confundirse.
Si tienes un reloj al cual le brillan las manecillas en la oscuridad, no significa que tenga que ser radiactivo. Puede ser simple pintura fosforescente.

La radiaciones beta en un principio no tienen gran poder de penetración, por lo que no es un problema en estas luces perpetuas que pueden llegar a estar tan cerca de nuestro pecho o de nuestra mascota (depende de donde lo quieras poner). El problema viene dado por el efecto Bremsstrahlung.Y os preguntaréis: ¿y eso que coño significa? Cuando un electrón de alta velocidad (radiación beta) pasa cerca de un núcleo, este por tener su carga contraría lo intenta atraer, desacelerando así el electrón.
¿Y dónde va a para ese energía que se le a quitado al electrón? Esa energía sale en forma de rayos X.



Esto mismo pasa en las luces de Tritio: cuando los electrones chocan contra el cristal, no lo atraviesan, pero generan rayos X de baja energia.Con un contador Geiger podemos llegar a detectar hasta 250 CPM (Cuentas por minuto), lo cual es bastante. Así que ya sabeis, si teneis uno de esos llaveros o colgantes, no lo lleveis muy cerca, que no es que imprima una placa fotográfica en 5 segundos, pero no es bueno.

Sobre el tema de la legalidad...No tengo ni idea de como es la legislación vigente en España, pero le he escrito a la CSN un e-mail a ver que me dicen (seguro que pasan de mí).En USA el tema está jodido porque el Tritio allí tiene básicamente uso militar (que raro, ¿no?), pero eso no es así en todos los países.

Si os interesa lo mejor es comprarlos desde Ebay UK. Desde el Reino Unido es ilegal esportarlo, pero eso que más nos da. También se puede comprar desde la tienda Lumitec de Ebay Taiwán. Hay muchos otros sitios, pero en España me parece que nada de nada.

Y por último, tengo que comentar que con el tritio también se hacen unos marcadores que se usan en el ejército y sirven para marcar donde se situan determinadas zonas en la noche. A mí me han sorprendido unos marcadores de carbono-14 (al igual que el tritio, decae por radiación beta), llamados Carbolum, fabricados por Tritec (sitio que creo que es del Reino Unido).



Al parecer no se necesita licencia si pides uno que tenga poca actividad, pero si piedes uno más grande, sí es necesaria la licencia (lo lógico).

En esta página werb también vende algunos radioisótopos, pero má adelante ya os comentaré los sitios donde los podéis encontrar, cuales son, cantidad máxima permitida, etc.

Joder, si que me he enrollado escribiendo. La próxima vez tendré más cuidado.

Salu2!