Actínidos

Generalidades de los actínidos

Los actínidos son un grupo de elementos de la tabla periódica que le dan continuidad al actinio. El actinio de número atómico 89 sería el primero de estos quince elementos que concluirán en el laurencio de número atómico 103.

Este grupo destaca por su radioactividad, pese a que muchos de los elementos que lo integran se pueden encontrar en la naturaleza. Sin embargo, han sido descubiertos en su mayoría a través de la acción humana.

Los actínidos son integrados por elementos de suma importancia como lo son el plutonio, el uranio y el protactinio, este último reconocido por su alta reactividad y toxicidad. Por su parte el plutonio y el uranio remiten su uso a la bomba atómica y actualmente a la obtención de energía eléctrica.

Estructura atómica de los actínidos

Cada uno de los actínidos posee ochenta y seis (86) electrones, ubicados de forma semejante a la del radón. Se prolongan unos a otros ubicados en el período siete de la tabla periódica. Son los actínidos caracterizados por la adición de un electrón a medida que avanzan los elementos, inferior al orbital 5f. A pesar de esto, es en los orbitales 6d y 7s donde se encuentra ubicados frecuentemente los electrones de valencia de los actínidos.

Una peculiar característica de los actínidos es que los electrones del orbital 5f no se encuentran involucrados en la generación de uniones o enlaces químicos con otros átomos.

En elementos de otros grupos de la tabla periódica hay excepciones a estas características, pero estos datos son un buen indicador para conocer peculiaridades tanto físicas como químicas de este grupo.

En los actínidos al igual que en el resto de los integrantes de la tabla periódica, a cada elemento químico le corresponde un número atómico, proporcional al número de protones presentes en su núcleo. De igual forma los átomos de cada elemento pueden presentar variadas formas de isótopos, cada uno de estos con un número másico disímil, y por consiguiente una diferencia en la cantidad de neutrones que se encuentran en el núcleo.

Propiedades generales de los actínidos

Los isótopos que posee un elemento, son semejantes a este químicamente. A pesar de esto son capaces de poseer estabilidades diferentes si se relacionas a la descomposición radioactiva, una propiedad inherente al núcleo. Solo el bismuto posee un isótopo estable.

Los actínidos no poseen isótopos estables. Cada isótopo de estos quince elementos es descompuesto radiactivamente, resultando en elementos más livianos como el uranio.

La medida de la estabilidad del isótopo, es dada por el tiempo que debe transcurrir para que la mitad de una cantidad de un isótopo sea desaparecida a través de la descomposición radioactiva.

Los actínidos poseen isótopos capaces de descomponerse naturalmente, teniendo por consiguiente una dilatada vida media.

Los actínidos poseen propiedades semejantes entre ellos, lo cual proviene de su disposición electrónica. Son elementos consecutivos en la tabla periódica, y a medida que se avanza, aumenta a su vez la cantidad de protones.

Usos generales de los actínidos

Los actínidos tienen múltiples usos, referidos en su mayoría al potencial de ruptura que poseen ciertos isótopos o su fisionalidad. Esto se debe a que es liberada una gran cantidad de energía cada vez que un núcleo atómico se rompe, o sufre de fisión. Toda esta energía es capaz de emplearse para provocar una explosión atómica. Sin embargo, también puede ser controlada para posteriormente emplearla con el propósito de obtener energía eléctrica.

Estos procesos nucleares empleados para la producción de energía, no son emisores de humo o gases dañinos. Esto marca una discrepancia con las plantas de combustible y las calderas convencionales.

En una planta de energía nuclear pueden ser producidos desechos calientes, considerados como polucionadores térmicos. De igual forma los actínidos pueden presentar peligrosos desechos radiactivos, los cuales son menos malignos que los causantes de combustible fósil.

Los actínidos actualmente se ubican como los únicos materiales fisionables acreditados. Presentando un impacto práctico magnificente. Productores de una incontable cantidad de energía eléctrica proveniente de la tecnología de energía atómica generada.

Los actínidos de mayor peso, son los presentes en la continuidad del plutonio consecutivamente en la ubicación periódica. Poseedores de extrema importancia, se les considera una excelente fuente de neutrones y calor termoeléctrico. Son aprovechados especialmente en la medicación de los tumores cancerígenos.

Con una presencia importante, solo se encuentran del grupo de los actínidos: el torio, uranio, protactinio y el actinio. El resto de estos elementos se sintetizan por el ser humano a través de iones pesados o el bombardeo de neutrones.

Es el torio uno de los actínidos más usados en la generación de la energía atómica, debido a que se encuentra en mayor disposición que el uranio. Sin restar que es el uranio uno de los actínidos con mayores aplicaciones en la actualidad.

Aplicaciones en armas

El uranio se puede utilizar para la realización de rayos X de una alta energía, si se emplea en estado metálico. Por su elevada densidad puede emplearse en barcos, aviones e incluso satélites, en la construcción de estabilizadores. Inclusive el uranio empobrecido puede emplearse en los carros modernos como blindaje. Además, muchos misiles llevan este tipo de uranio en su espolón. Si se convierte el uranio en plutonio se le puede emplear en la fabricación de armas nucleares. Siendo este uno de los actínidos de mayor relevancia actual.

Se conoce que durante el período de Guerra Fría se emplearon grandes cantidades de plutonio para la elaboración de armas nucleares. Para ellos se hizo necesaria la reparación de grandes reservas de este elemento. Esta estrategia se abordó tanto por los Estados Unidos como por la antigua Unión Soviética. Y actualmente se conoce que las reservas de plutonio a nivel mundial sobrepasan ampliamente las más de 600 toneladas contando la unión de las reservas civiles y militares.

Efectos en la salud

Los actínidos pueden provocar problemas de salud como el uranio, o emplearse en la medicina como es el caso del actinio.

El uranio provoca afectaciones: óseas, reproductivas, renales, respiratorias, cardiovasculares, gastrointestinales y al sistema inmune. Es extremadamente tóxico, incluso en minúsculas cantidades.  La característica más común es la diarrea, ya que la mayoría del uranio que sea absorbido se excreta de forma natural por el cuerpo. No sin antes haber disminuido el rendimiento cerebral, haber afectado el ADN pudiendo ocasionar cáncer o debilitar el sistema inmune.

Sin embargo, no todos los actínidos son igual de negativos que el uranio. El actinio a pesar de ser muy radiactivo y poder ocasionar potenciales daños, se emplea en la medicina. Con probados efectos antineoplásicos en la radioterapia.

Otro ejemplo de actínido que a pesar de su radioactividad ha sido aprovechado por el ser humano resulta ser el californio. El mismo se emplea para el tratamiento de cáncer cervical y tumores cerebrales cuando ninguna otra terapia es eficaz.

El plutonio es un actínido con el cual hay que tener extrema precaución, debido a que se almacena en la médula ósea y posee un elevado potencial de radioactividad. Una exposición prolongada al plutonio puede traer consigo daños genéticos, cáncer, el síndrome de irradiación aguda, e incluso la muerte de la persona.