¿Cuál es la forma más rápida de neutralizar la radiación en un metal que lo hace seguro?

¿A todo el mundo no le gustaría saber? Existen aplicaciones para las que se necesita metal sin irradiar. El acero de fondo bajo, de los barcos hundidos de la Segunda Guerra Mundial, es necesario para fabricar máquinas de IRM, ya que la radiación puede desprenderse de los resultados. Las tuberías de plomo de la época romana se utilizan para realizar algunos experimentos de física en los que tratan de proteger todas las fuentes posibles de radiación.

Tenga en cuenta que ninguno de estos puede ser radioactivo simplemente irradiándolos. Las cosas se vuelven radiactivas por la contaminación de fuentes radiactivas. En el caso del acero, vino de experimentos nucleares sobre el suelo. En el caso del plomo, proviene de la radiactividad natural en la tierra; El uranio se elimina durante la fundición. No es imposible hacer algo radiactivo irradiándolo. El plomo, por ejemplo, contiene un poco de plomo radioactivo durante algunos siglos, incluso después de que se elimina el uranio, por lo que prefieren el plomo romano.

Esas son realmente las únicas formas de eliminar la radiactividad: separar químicamente las partes radiactivas (de la misma manera que concentran el combustible para las centrales eléctricas y las bombas) o aislarlo y esperar a que se desintegre de forma natural. No podemos operar los elementos radiactivos en una base de átomo a átomo, y tratar de exponerlo a otra cosa para hacerlo seguro sería como intentar realizar una apendicectomía con una ametralladora.

Paciencia: puede esperar a que los isótopos radioactivos y cualquier descendiente radiactivo se desintegren.

Separación química: en el caso de que los isótopos radiactivos sean un elemento diferente al resto de la muestra, podría separarlos químicamente de los isótopos estables. Puede equiparar esto con “drenar” la radiación.

Separación de isótopos: si los isótopos radiactivos son de los mismos elementos que las cosas que intenta guardar, entonces podría usar uno de los sistemas de separación que depende solo de la masa de los átomos. Hazte unos calutrones, por ejemplo.

Las personas, si están separando los isótopos radiactivos, suelen hacer eso para atacarlos, por ejemplo, para uso médico. Es bastante caro y dudo que alguna vez se haya hecho para recuperar las partes no radiactivas.

No hay manera de hacer esto, ni siquiera en teoría.

Si el metal simplemente está contaminado con polvo radioactivo, uno podría descontaminarlo lavándolo (o lijándolo o triturándolo si es necesario).

Sin embargo, si el metal es radiactivo porque fue irradiado por neutrones, no hay absolutamente ninguna forma de que deje de ser radiactivo, excepto esperando que se desintegre en isótopos estables. En su ejemplo, la irradiación de hierro con neutrones producirá hierro-55 y hierro-59 con vidas medias de 2.68 años y 44.51 días, respectivamente. La regla general es que se necesitan diez vidas medias para decaer lo suficiente, por lo que tendrías que esperar casi 27 años. Sin embargo, si fue una de las muchas aleaciones de hierro que contienen cobalto, tardará cerca de 53 años en descomponerse, ya que el cobalto-60 tiene una vida media de 5,27 años.

La radiación de neutrones es bastante rara (básicamente solo en un reactor nuclear). Si la barra de hierro se irradiara con una radiación alfa, beta o gamma mucho más común, no se volvería radiactiva en absoluto.

Si el hierro es radiactivo, incluso fundiéndolo no tendría ningún efecto.

Tenga en cuenta que el hierro no se activa muy bien. Si no hay cobalto presente, el hierro irradiado solo podría ser ligeramente radiactivo y no presentar un gran riesgo. El hecho de que algo sea radiactivo no significa que no sea automáticamente apto para el contacto humano. Después de todo, eres radiactivo y asumo que te pones en contacto con otros humanos.

La radiactividad inducida artificialmente ocurre por el bombardeo de átomos regulares por neutrones de una fuente radiactiva. A medida que se capturan algunos de estos neutrones, el material se convierte en un isótopo. Cobolt (59), por ejemplo, tiene un núcleo muy grande y captura fácilmente otro neutrón para convertirse en Cobolt (60), que es muy radioactivo.

Se tiene cuidado en los reactores nucleares para no usar materiales que se conviertan en isótopos radiactivos cuando capturan neutrones, pero luego el agua para el enfriamiento y otros materiales tendrán trazas de impurezas, convirtiéndose así en radioactivos. Y en el caso del agua que corre a través del sistema o las turbinas, su radioactividad puede hacer que los componentes necesarios de la turbina o las tuberías sean radioactivos por el mismo proceso. Es casi seguro que este nivel de radiación es un orden de magnitud menor que el ambiente del reactor, pero posiblemente sea algo de lo que el personal de mantenimiento del equipo deba protegerse.

No hay forma de inducir a los átomos a que liberen su radioactividad “de una vez” o a eliminar artificialmente el neutrón capturado. Solo tenemos que esperar el proceso aleatorio natural de la descomposición atómica para hacer que el isótopo recién formado vuelva a un estado estable.

Hipotéticamente, los isótopos son ligeramente más pesados ​​que sus parientes estables. Hay procesos muy costosos para refinar materiales radiactivos donde se recolectan los átomos más pesados, pero esto implica procesos elaborados. Las barras de hierro, en este caso, tendrían que fundirse, atomizarse en gas y correr a través de centrifugadoras de gas varias docenas de veces. A continuación, puede volver a refundir el hierro no radioactivo en barras. Pero eso no es rentable.

Debido a que la radiación opera en el nivel atómico, no se conoce ninguna forma de “reducir” o “neutralizar” la radiación, aparte de darle tiempo de descomponerse al estado inferior. Si hubiera alguna forma de hacerlo, el mundo no requeriría estos enormes depósitos de desechos nucleares … que pueden permanecer así durante cientos de miles de años.

Podrías hacer que sea MÁS radioactivo, de esa manera los elementos con una vida media de miles de años se convertirían en cientos o incluso docenas de años, que finalmente se convertirían en elementos inofensivos una vez que esos elementos hayan llegado al final de sus vidas.

Esto se ha propuesto como una forma de reducir los desechos nucleares, pero requerirá mucho tiempo y un acelerador de partículas …

No hay una manera simple de hacer esto, la mejor manera es sentarse y esperar a que la radioactividad decaiga