El tecnecio en la Tierra y las estrellas


Un problema fundamental de la astrofísica de finales del siglo XIX y principios del XX fue el porqué brillan las estrellas. Hoy sabemos que las estrellas son enormes hornos nucleares que convierten hidrógeno (el elemento químico mas ligero) en helio (el segundo elemento mas ligero), proceso conocido como nucleosíntesis y que genera grandes cantidades de energía. Algunas estrellas han agotado su reserva de hidrógeno y generan energía convirtiendo helio en carbono. Estrellas masivas que han agotado incluso su reserva de helio, brillan sus últimos cientos de miles de años produciendo elementos químicos mas pesados, como oxígeno, nitrógeno, neón y silicón. De esta forma, en el interior de las estrellas es posible formar los elementos químicos mas ligeros que el hierro. Creemos que los elementos mas pesados se forman en principalmente en las explosiones de supernova. Esto quiere decir que todo el cobre, oro, plata y plomo (junto con otros 60 elementos) que hay en la Tierra se generaron en alguna explosión de supernova ocurrida antes del nacimiento del Sol. En esta explosión debió generarse una buena cantidad de tecnecio, el elemento químico numero 43. Sin embargo, las búsquedas realizadas por los químicos y físicos de finales del siglo XIX y principios del XX fueron infrutuosas. Apenas en 1925 un par de químicos alemanes reportaron el descubrimiento del elemento 43, al que bautizaron como "masurium", reporte que resulto ser falso. El elemento químico 43 resultó ser inestable e inexistente en la Tierra.

En 1937 el físico estadounidense Lawrence, trabajando con el ciclotrón de la Universidad de Berkeley, bombardeó una muestra de molibdeno con deuterones, la cual fue enviada a Italia. Al analizarla, Emilio Segré y Carlo Perrier descubrieron la presencia del elemento químico 43, al que se bautizó con el nombre de tecnecio -del griego "tecnetos" que significa artificial. El tecnecio fue el primer elemento químico producido por el hombre. Hoy en día el tecnecio se produce en reactores nucleares, y existen varios kilogramos de este elemento (un gramo de tecnecio cuesta poco menos de 100 dólares). Es un metal grisáceo que cambia de coloración lentamente al contacto con el aire. Tiene uso práctico en medicina y en metalurgia, como inhibidor de corosión.

El tecnecio es el mas ligero de los elementos inestables de la naturaleza. Las dos variedades mas estables del tecnecio (el tecnecio 97 y 98) tienen una vida media de 2.6 y 4.2 millones de años (respectivamente). Es muy probable que para cuando se formó la Tierra el tecnecio formado por alguna estrella antecesora al Sol ya hubiera desaparecido por completo (o casi). No deja de ser curioso que la presencia actual de tecnecio en la Tierra dependa de la habilidad tecnológica de una especie consciente. Poco tiempo después de haber sido sintetizado, en 1952, el astrónomo P.W. Merril descubrió su existencia en la estrella R Andromeda. A la fecha ha sido observada en varias estrellas frías, de las clasificadas como "estrellas de carbono" por su abundancia relativamente alta de este elemento. El descubrimiento de tecnecio en la atmósfera de algunas estrellas muestra que este es producido y transportado del núcleo de la estrella al exterior en tiempos menores a un millón de años, muy cortos en comparación con la vida de una estrella, poniendo fuertes restricciones a los modelos de producción y transporte de elementos en las estrellas. En particular, siendo el tecnecio un elemento mas pesado e inestable que el hierro, su presencia indica que en algunas estrellas se crean elementos por el proceso de captura lenta de neutrones, justamente el mismo proceso con el cual fue creado en el tecnecio la Tierra por Lawrence en 1937. Este es un contra-ejemplo que muestra que en realidad no todos los elementos pesados se forman en las supernovas (aunque si la mayoría).

Al formarse, el Universo estaba compuesto casi exclusivamente de hidrógeno y helio. Tuvieron que formarse las primeras generaciones de estrellas para que se formaran por primera vez los demás elementos químicos, los mas pesados de ellos en las primeras explosiones de supernova. Debido a su corta vida, el tecnecio solo puede durar unos pocos millones de años en el medio interestelar y dificilmente logrará pasar de una generación de estrellas a la siguiente. Es muy posible que el tecnecio exista solamente en el interior de ciertas estrellas y en planetas habitados por seres de capacidad tecnológica suficiente como para producirlo artificialmente.


Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 8 de febrero del 2000

Escríbenos: bec@inaoep.mx