La naturaleza crea sus propios reactores nucleares: el ‘fenómeno Oklo’

Muestras de Oklo donadas al Museo de Historia Natural de Viena – Ludovic Ferrière/ Museo de Historia Natural

Aunque pensemos en la radiactividad como una especie de ‘veneno etéreo’ que se da en lugares puntuales como en las salas de rayos X o en las centrales nucleares, lo cierto es que es algo que nos acompaña desde el principio: ya hace 4.500 millones de años, cuando se formó nuestro planeta, esta ‘fuerza invisible’ estuvo presente.

Ahora, es algo tan común que incluso la ingerimos y la respiramos diariamente. «Tú mismo eres radiactivo», afirma el químico e ingeniero nuclear Alfonso Martínez, autor del libro ‘Eso no estaba en mi libro de radiactividad’ y que cuenta todos los secretos de este fenómeno físico natural que tiene la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia o atravesar cuerpos opacos, como zapatos, a la luz ordinaria.

«Cuando nos hablan de radiactividad, pensamos en Marie Curie, el uranio y el radio; pero también se nos viene a la cabeza lo peligrosa que puede llegar a ser», afirma Martínez, quien actualmente trabaja en el Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), refiriéndose a desastres como el de Chernóbil o, más recientes, como Fukushima. Sin embargo, en su obra muestra lo cotidiano de estos elementos que hoy en día «tienen fama de malignos y peligrosos», si bien en un tiempo fueron considerados la cura a todos los males, recetándose como medicina. Sin embargo, existen capítulos más desconocidos acerca de cómo esta radiactividad surge incluso de donde no se la espera, y existen lugares de nuestro planeta que pueden convertirse, reuniendo determinados requisitos, en reactores nucleares naturales y espontáneos, que sin la ayuda del hombre crean y mantienen reacciones de fisión en cadena.

La historia comienza con el desconcierto del físico Francis Perrin cuando, un día de 1972, descubrió que una muestra de un mineral sacada de una mina de África contenía una proporción de uranio 235 (U 235), la variedad fisible, inferior a lo habitual. Los análisis a través del espectrómetro de masas -una herramienta tremendamente eficaz para medir con mucha precisión la radiactividad- indicaban un 0,717%, cuando lo normal habría sido un 0,720%. Porque, a día de hoy, todo el uranio natural contiene 0,720% de U 235. Si lo extrajéramos de la corteza terrestre, de rocas procedentes de la Luna o de meteoritos, nos encontraríamos con esta proporción. «Esa diferencia era muy significativa», señala Martínez, que explica que esa pequeña variación solo se entendía por un proceso de fisión, como el que se desencadena de forma artificial en las centrales nucleares. Pero ¿era posible que se produjera esta reacción de forma natural?

«La fisión es un proceso por el cual el núcleo de un átomo se rompe en dos trozos por el impacto de un neutrón, generando dos átomos más pequeños, un par de neutrones más y mucha energía. Pero es que, además, esos nuevos neutrones que se generan pueden producir nuevas fisiones, lo que puede provocar una reacción en cadena y fisionarse así muchos más átomos de uranio», indica el autor. «El uranio que hay en la Tierra ha decaído de acuerdo con su periodo de semidesintegración y por eso el porcentaje que contienen las muestras siempre es el mismo, un 0,720% de isótopo U 235 respecto al uranio total. Para que esa cantidad sea más baja algo más aparte de la desintegración radiactiva ha tenido que ocurrir para que desaparezca. Y eso fueron las reacciones de fisión espontánea producida por neutrones procedentes del Sol, que provocaron y mantuvieron una reacción en cadena en la minas de Oklo».

Y para que esto pudiera ocurrir, se tuvieron que dar varios requisitos: el primero es que estos yacimientos de uranio en África Ecuatorial occidental tenían que contener necesariamente una masa crítica de U 235 para iniciar la reacción. Y, por aquel entonces, hace miles de millones de años, así era. Por otro lado, para que se produjera y mantuviese la reacción nuclear en cadena tenía que existir un moderador. Aquí fue el agua que actuó como ralentizador de neutrones. Porque, de igual modo que si en un reactor nuclear artificial de agua ligera no hay nada que ‘modere’ a los neutrones, las reacciones de fisión simplemente se detienen. El agua actuó como moderador en Oklo, absorbiendo los neutrones y controlando la reacción en cadena.

Además, durante el funcionamiento del reactor nuclear natural, se formaron los típicos elementos de fisión que, en la actualidad, han desaparecido en su mayor parte. «Pero los estables, que, por supuesto siguen en el yacimiento, se han podido analizar. Por ejemplo, las fisiones que produjeron varios isótopos estables del elemento neodimio, cuya composición es distinta a la que presentan otras muestras naturales», indica Martínez. «Por otro lado, el que esos productos de fisión no se encuentren dispersos por el yacimiento nos indica que los reactores funcionaron de manera controlada».

Es decir, que la radiactividad forma parte de la vida. Aunque la sola palabra asuste a más de uno.