FMF - Foro de Mineralogía Formativa

[Cesar M. Salvan]

Hace poco fué el aniversario de la presentación de la tesis doctoral de Maria Sklodowska Curie, en 1903. Una tesis que dio comienzo a la ciencia moderna y a la era nuclear.Tenía este tema para hacer algo de divulgación pendiente, aprovechando la efeméride.

Todo el mundo ha oído hablar de M. Curie, pero pocos saben explicar qué hizo realmente. Todo comenzó con un experimento, posiblemente el último gran experimento científico del siglo XIX y que cambió el mundo para siempre, pues revolucionó la física, la química, la geología, inició la era nuclear y sus consecuencias tecnológicas son bien conocidas. Y todo comenzó con un sencillo análisis de minerales.

Un experimento que no sólo es sencillo, además es muy fácil de reproducir hoy día, y con un resultado espectacular. No espectacular como, en la mala divulgación científica, con un circo de colores y explosiones, sino espectacular por su claridad y sencillez. En ciencia, una simple aguja de voltímetro moviéndose puede ser un espectáculo.

Claro, hoy es sencillo, pero en aquel entonces todo estaba por inventarse. Gracias a un descubrimiento de su marido, Pierre Curie, la pareja construyó uno de los primeros medidores precisos de radiactividad: la cámara de ionización.

Con la cámara de ionización, M. Curie analizó sistemáticamente una amplia colección de minerales de uranio, torio y tierras raras, midiendo su radiactividad, así como la radiactividad de uranio elemental y compuestos de uranio sintetizados en el laboratorio. Usó diversas colecciones de minerales e incluso el gran químico Moissan, que luego estuvo en el tribunal de su tesis, cedió minerales de su colección para el estudio.

Lo primero que vió no era sorprendente en ese momento y lo esperaba: sólo los minerales que contenían uranio y torio eran radiactivos. La radiactividad no era una propiedad del mineral, sino una propiedad atómica de esos elementos.

Pero lo siguiente que vió sí que fue sorprendente: los minerales de uranio naturales eran mucho más radiactivos que sus equivalentes sintéticos o que el mismo peso en uranio puro. Concluyó, correctamente, que los minerales debían contener elementos radiactivos desconocidos, mucho más activos que el propio uranio. Ahora nos parece una obviedad, pero en ese momento era un descubrimiento clave. De hecho, el uranio no es un elemento muy radiactivo y puede manipularse sin peligro. Para hacernos una idea, el combustible nuclear de óxidos de uranio "gastado", en el que un pequeño porcentaje de uranio se ha transformado en otros elementos, es aproximadamente 800 millones de veces más radiactivo que el combustible original.

Ello llevó a los Curie a descubrir el polonio y el radio (con ayuda de un químico siempre olvidado en esta historia, Gustave Bémont, a quien M. Curie consideraba codescubridor del radio junto a Pierre, y a quien nunca se le reconoció su contribución, pues fue quien diseñó el proceso químico de separación de los elementos)

El resto es Historia: el trabajo de M. Curie llevó al descubrimiento de las series radiactivas del uranio y el torio, que revolucionaron la geología, ya que permitió obtener un sistema de datación de rocas muy preciso. Se descubrieron otros nuevos elementos, incluyendo elementos artificiales, después llegó la fisión nuclear.

Para replicar de modo didáctico el experimento de M. Curie, monté una simple cámara de ionización muy sencilla. Ahora podemos montarla como un juguete, con una simple lata, unos transistores y un viejo voltímetro, pero a finales del siglo XIX era alta tecnología (y la de los Curie era mucho más bonita) . Espero que os sirva toda esta explicación, pues nadie que sea conocedor de los minerales debe ignorar el importante papel que jugaron estos minerales aquí.

En este vídeo y en las imágenes ilustro el experimento de M. Curie.

https://www.tiktok.com/@cmenorsalvan/video/7525019923890851094