Polonio y radio: dos elementos radiactivos, mortales y muy útiles

Hay ocasiones en que las propiedades de un elemento químico salen del laboratorio y se dan a conocer a la sociedad en general, como sucedió con el polonio y el radio, dos elementos radiactivos. Hace ya más de 120 años de sus respectivos descubrimientos por los esposos Marie y Pierre Curie.

Fotografía coloreada de Marie Curie en su laboratorio.

Fotografía coloreada de Marie Curie en su laboratorio.

Foto: CC

Pierre Curie anotó el 13 de julio de 1898 en el cuaderno de laboratorio “polonio”, el nombre propuesto para un elemento nuevo que acababa de identificar junto a su esposa, Marie. Lo denominaron así por el país de origen de Marie Curie, Polonia, que en esa etapa de la historia no existía todavía como país independiente. El 21 de diciembre de ese mismo año dieron a conocer el descubrimiento de otro elemento: el radio, cuyo nombre proviene del latín radius y significa rayo.

La existencia del polonio fue ya predicha por Dmitri Mendeleiev al publicar su tabla periódica. Es un semimetal sólido de color gris plata que se puede encontrar en la naturaleza en forma de dos alótropos. Se conocen 41 isótopos diferentes con masas atómicas entre 187 y 227. El isótopo de masa 210 es el más abundante y se desintegra emitiendo una partícula alfa.

Los esposos Curie extrajeron una pequeñísima cantidad a partir de un mineral llamado pechblenda y, en el proceso, Marie Curie aplicó la recién descubierta piezoelectricidad por su marido Pierre. Esta técnica consiste en la formación de un potencial eléctrico al deformar ciertos cristales como los de cuarzo y en ella se basa el funcionamiento de dispositivos tan comunes como los encendedores eléctricos y las pastillas de las guitarras eléctricas, entre otros.

El polonio, por su parte, se encuentra en la naturaleza absorbido en minerales arcillosos y en materia orgánica. Incluso se ha encontrado que se acumula en la planta del tabaco, por lo que también se han encontrado trazas en los cigarrillos.

La bomba atómica Fat Man en Tinian Island, 1945.

La bomba atómica Fat Man en Tinian Island, 1945.

Foto: CC / Archives.gov

La dosis letal para humanos se estima en menos de 10 microgramos, lo que hace que sea unas 10.000 veces más tóxico que el cianuro y similar a la toxina causante del botulismo. En 2006, su empleo como veneno copó la actualidad internacional debido a la muerte de Aleksandr Litvinenko, el oficial fugitivo del KGB envenenado con polonio-210 en Londres. Se convirtió en la primera víctima letal de polonio por un síndrome de radiación agudo.

El polonio puede mezclarse con berilio, dándose una aleación que proporciona una fuente de neutrones, la misma propiedad que fue utilizada en la Fat Man, la bomba atómica arrojada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945.

Sin embargo, el polonio también tiene aplicaciones pacíficas: un gramo del mismo alcanza una temperatura de 500ºC debido al proceso de desintegración radiactiva que sufre, por lo que se utiliza como fuente de calor en los equipamientos que se envían al espacio. Un ejemplo de ello son las sondas gemelas Voyager 1 y 2, enviadas en 1977 a estudiar el Sistema Solar y que todavía siguen en el espacio enviando información.

El matrimonio Curie.

El matrimonio Curie.

Foto: CC

El radio entra en escena

Los esposos Curie continuaron trabajando con la pechblenda y encontraron un elemento nuevo tan activo que lo bautizaron con el nombre de radio. En un principio se obtuvo una cantidad muy pequeña, por lo que el químico francés Eugène Anatole Demarçay tuvo que utilizar la espectroscopía para comprobar que era un nuevo elemento.

Continuaron su estudio durante casi cuatro años llenos de penurias en las que examinaron alrededor de diez toneladas de roca provenientes de la mina de Joachimsthal, en Austria (actualmente Jáchymov, República Checa), para obtener 1 miligramo de radio. Las muestras obtenidas brillaban en la oscuridad con una luz azul pálido debido a su radiactividad, tan intensa que excitaba el aire circundante.

Marie Curie y el químico y físico francés André-Louis Debierne pudieron aislar el radio en forma metálica en el año 1911 y constataron que era un metal blando, plateado y brillante.

El radio-223, uno de sus isótopos, es utilizado para tratar el cáncer de próstata extendido a los huesos. Debido a que este elemento pertenece a la familia química del calcio, se dirige a las células óseas cancerosas y las elimina gracias a su desintegración alfa.

Anuncio de pasta de dientes radioactiva vendida en Alemania desde la década de los años 20.

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Foto: CC

Este efecto anticancerígeno hizo que el radio se pusiera de moda en todo el mundo para el tratamiento de otras dolencias. Se abrieron balnearios de aguas que contenían radio disuelto en bajas concentraciones, como el existente en Jáchymov, y se añadía radio a otros productos terapéuticos. Tal fue el furor inicial que su nombre se usó para otros productos como nombre comercial de moda, se empleó en pinturas luminosas para muelles de carga y esferas para relojes. El radio ganó popularidad en tiras cómicas y había incluso modelos del radio que posaban con trajes luminosos.

Esta moda fue un tremendo error y en la década de 1930 ya no se tenía duda alguna de que el radio era perjudicial para la salud.

El mejor ejemplo fueron “las chicas del radio”, mujeres que se encargaban de pintar las esferas luminosas de los relojes en la US Radium Corporation de Nueva Jersey, Estados Unidos. En 1925 una de las mujeres demandó a la empresa por lesiones a su salud y fallecieron al menos 15 obreras debido a la radiación. En la actualidad, el uso del radio está restringido únicamente a tratar algunos tipos de cáncer en clínicas radiológicas.

Por sus trabajos sobre la radioactividad natural, los esposos Curie recibieron junto con Henry Becquerel el Premio Nobel de Física en 1903. Marie Curie recibió también el Premio Nobel de Química en 1911 por sus descubrimientos del radio y el polonio. Fue la única de la pareja que recibió tal galardón, pues su marido Pierre falleció en 1906.

*Francisco Partal Ureña es profesor de Química Física en la Universidad de Jaén. Esta nota apareció originalmente en The Conversation y se publica aquí bajo una licencia de Creative Commons.

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