Spider-Man 2 y el tritio

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En la segunda entrega de Spider-man dirigida por Sam Raimi, la acción gira entorno a un reactor autosostentable alimentado por el misterioso tritio, descubre la ciencia detrás de esta sustancia.

Spider-Man 2

Spider-Man 2 es una película estadounidense de superhéroes de 2004 dirigida por Sam Raimi y escrita por Alvin Sargent a partir de una historia de Alfred Gough, Miles Millar y Michael Chabon. Basada en el personaje ficticio de Marvel Comics del mismo nombre, es la segunda entrega de la trilogía de Spider-Man y la secuela de Spider-Man (2002), protagonizada por Tobey Maguire junto a Kirsten Dunst, James Franco, Alfred Molina, Rosemary Harris y Donna Murphy.


El doctor Otto Octavius o Octopus con una esfera de “tritio”
El doctor Otto Octavius o Octopus con una esfera de “tritio”

Al principio de la película, Peter Parker está alejado tanto de su interés amoroso, Mary Jane Watson, como de su mejor amigo, Harry Osborn, y descubre que su tía May se enfrenta al desahucio. Se encuentra con que sufre pérdidas temporales pero recurrentes de sus poderes, a menudo en situaciones que ponen en peligro su vida. Harry, que ahora es jefe de la división de investigación genética y científica de Oscorp, patrocina un proyecto de energía de fusión del científico nuclear Otto Octavius, que se hace amigo y mentor de Peter. Mientras maneja el peligroso tritio, Octavius lleva un arnés de brazos robóticos con tentáculos e inteligencia artificial. Durante una demostración pública a la que asisten Peter y Harry, un pico de energía hace que el reactor de fusión se desestabilice. Octavius se niega a apagar el reactor, que entra en estado crítico, matando a su esposa Rosalie, y quemando el chip inhibidor que bloquea los brazos de su sistema nervioso. Peter, como Spider-Man, apaga el experimento, destruyéndolo en el proceso.

Tritio

El tritio (del griego antiguo τρίτος (trítos) ‘tercero’) o hidrógeno-3 (símbolo T o 3H) es un isótopo raro y radiactivo del hidrógeno. El núcleo del tritio (a veces llamado tritón) contiene un protón y dos neutrones, mientras que el núcleo del isótopo común hidrógeno-1 (protio) contiene sólo un protón, y el del hidrógeno-2 (deuterio) contiene un protón y un neutrón.

El tritio de origen natural es extremadamente raro en la Tierra. En la atmósfera sólo hay trazas, formadas por la interacción de sus gases con los rayos cósmicos. Puede producirse artificialmente irradiando litio metálico o guijarros cerámicos con litio en un reactor nuclear, y es un subproducto de baja abundancia en las operaciones normales de los reactores nucleares.


Llavero con tritio
Llavero con tritio

El tritio se utiliza como fuente de energía en las luces radioluminiscentes de los relojes, en numerosos instrumentos y herramientas, e incluso en artículos novedosos como llaveros autoiluminados. Se utiliza en el ámbito médico y científico como trazador radiactivo. El tritio también se utiliza como combustible de fusión nuclear, junto con el deuterio más abundante, en los reactores tokamak y en las bombas de hidrógeno.

El tritio fue detectado por primera vez en 1934 por Ernest Rutherford, Mark Oliphant y Paul Harteck tras bombardear deuterio con deuterones (un protón y un neutrón, que forman un núcleo de deuterio). El deuterio es otro isótopo del hidrógeno. Sin embargo, su experimento no pudo aislar el tritio, lo que posteriormente lograron Luis Álvarez y Robert Cornog, que también se dieron cuenta de la radiactividad del tritio. Willard F. Libby reconoció que el tritio podía utilizarse para la datación radiométrica del agua y el vino.

El tritio y Spider-man

En Spider-Man 2, el Dr. Otto Octavius (interpretado por Alfred Molina) construye un reactor de fusión que funciona con combustible de tritio, con la esperanza de proporcionar una fuente de energía renovable.  El tritio del reactor sólo puede ser manejado con brazos robóticos artificialmente inteligentes, sobre los que Otto afirma tener un control total.  Por supuesto, como es una película de Marvel, algo sale mal, el reactor se descontrola y el Dr. Octavius acaba convirtiéndose en el villano Doctor Octopus o Doc Ock para los amigos.

A diferencia de otras sustancias del universo de Marvel, como el vibranium y el adamantium, el tritio se encuentra en el mundo real.  El tritio es otro nombre para el hidrógeno-3 (también escrito como 3H o T), un isótopo radiactivo del hidrógeno.  Contiene un protón y dos neutrones y tiene una vida media de 12,33 años, sufriendo una desintegración beta para convertirse en helio-3.  En la naturaleza sólo se encuentran trazas de tritio.  De hecho, el 99,9885% del hidrógeno natural está formado por protio (hidrógeno-1, o 1H), que tiene un solo protón y ningún neutrón.  El 0,0115% restante del hidrógeno natural está formado por deuterio (hidrógeno-2, también escrito como 2H o D), que tiene un protón y un neutrón.  Tanto el protio como el deuterio se consideran estables.  La cantidad de tritio en la naturaleza es tan pequeña que ni siquiera se registra en las tablas de abundancia típicas.

Isótopos del hidrógeno
Isótopos del hidrógeno

El tritio natural se produce por la interacción de las partículas atmosféricas con los rayos cósmicos, partículas de alta energía que provienen del espacio.  Un neutrón de rayos cósmicos que incide en el nitrógeno-14 de la atmósfera puede crear tritio y carbono-12.  Un deuterio de rayos cósmicos y otro deuterio dan protio y tritio.


El tritio también se produce con varios métodos «artificiales», especialmente con los reactores nucleares.  La energía nuclear típica de hoy en día se basa en la división del uranio-235.  Cuando recibe un neutrón, el uranio-235 se fisiona o se divide en fragmentos y partículas, liberando energía.  Los neutrones producidos por esta fisión pueden chocar con otros núcleos de uranio-235, provocando su división y manteniendo la reacción en cadena para generar energía.

Mientras que la división real del uranio-235 puede liberar tritio, los neutrones liberados pueden interactuar con otras partes del sistema del reactor para crear tritio.  Los refrigerantes, utilizados para eliminar el calor del núcleo del reactor, contienen componentes que pueden absorber neutrones.  Por ejemplo, el litio se utiliza a veces como refrigerante.  El litio-6, que constituye aproximadamente el 7,6% del litio natural utilizado en los refrigerantes, puede absorber un neutrón de baja energía y romperse en helio-4 y tritio.  El litio-7, con una abundancia del 92,4%, puede absorber un neutrón de mayor energía y romperse en tritio, helio-4 y un neutrón de menor energía.  Otro refrigerante utilizado es el agua pesada, que está compuesta de deuterio en lugar de protio (D2O en lugar de H2O).  Cuando el agua pesada es bombardeada con neutrones, el deuterio a veces recoge un neutrón extra, creando agua tritiada o superpesada (T2O).  El boro, un buen absorbente de neutrones, se utiliza como refrigerante o en las barras de control para ayudar a controlar la reacción en cadena en el proceso de fisión.  El boro-10 puede absorber un neutrón y dividirse en dos helio-4 y un tritio.

Reacciones de síntesis de deuterio más comunes
Reacciones de síntesis de deuterio más comunes

Básicamente, hay muchos métodos para fabricar tritio.  Pero, ¿cuánto tritio hay?  Según el Dr. Octavius, el tritio es increíblemente raro.  «Sólo hay 25 libras de él en todo el planeta», afirma.  ¿Es esto cierto?

Abundancia de tritio según Spider-Man 2

La respuesta corta es «no».  Ignoremos el tritio que se encuentra en el medio ambiente y centrémonos en el tritio producido por los reactores o en el laboratorio.  En 2003, el Dr. Scott Willms, del Laboratorio Nacional de Los Álamos y jefe de la Sección de la Planta de Tritio de la Organización ITER, declaró que había aproximadamente 18,5 kilogramos de tritio «a mano» de la Instalación de Eliminación de Tritio de Darlington, que separa el tritio del refrigerante de agua pesada.   Esos 18,5 kilogramos de isótopo se traducen en algo más de 40 libras, más de las 25 libras de las que afirma el Dr. Octavius.  Spiderman 2 salió en 2004, sólo un año después del informe del Dr. Willms.  Incluso si tenemos en cuenta un año de desintegración y asumimos que no se recuperó más tritio, eso todavía nos dejaría con unas 38,5 libras de tritio en 2004.


En 1996, un informe del Instituto de Investigación Energética y Medioambiental estimó que desde 1955 se produjeron en Estados Unidos un total de 225 kilogramos (496 libras) hasta ese momento, y que quedaban aproximadamente 75 kilogramos (165 libras).  Una vez más, incluso teniendo en cuenta la desintegración de este, habrían quedado unas 105 libras de tritio en 2004 (o casi 54 libras de tritio en 2016).

Y recuerda que estas cifras representan sólo una parte del tritio producido por el hombre en la Tierra.  Hay otras fuentes e instalaciones creadas por el hombre, además del tritio natural que se encuentra en la tierra y en el océano y la atmósfera.

Aun así, el tritio es bastante caro, ya que cuesta unos 30.000 dólares por gramo, o 850.000 dólares por onza.  No es de extrañar que el Dr. Octavius necesitara a Industrias Oscorp para financiar su proyecto.  A pesar de su elevado coste, el tritio se utiliza para controlar los procesos biológicos mediante el etiquetado radiactivo, para aumentar la eficacia de las armas nucleares y para iluminar las esferas de los relojes, las señales de salida de emergencia y las miras de las armas.

Señales luminosas hechas a base de tritio
Señales luminosas hechas a base de tritio

Ah, y por si alguien tiene curiosidad, los investigadores ya están estudiando el uso de combustible de deuterio-tritio para los futuros reactores de fusión.  Todavía no se sabe si se necesitarán brazos robóticos artificialmente inteligentes, aunque es poco probable ya que Marvel ya se encargo de demostrar que es una pésima idea.

Para más información Tritium Abundance in Spider-Man 2


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