La enseñanza de la Radioquímica en los cursos de grado

La enseñanza de la Radioquímica en los cursos de grado
Oscar Héctor Pliego, Argentina, pliego@fceia.unr.edu.ar
En esta mesa redonda se tratarán aspectos sobresalientes sobre la Radioquímica,
su enseñanza y aplicaciones. Reflexionando acerca de la ausencia de esta temática en las
Jornadas anteriores, no podemos dejar de expresar nuestro beneplácito por la decisión
de la Comisión Ejecutiva de incluir el tema en esta oportunidad y, además, agradecer la
invitación a formar parte de esta mesa redonda.
Atendiendo a la organización de la mesa, me referiré fundamentalmente a la relación de
la Enseñanza de la Radioquímica en los cursos de grado.
Comenzaré presentando algunas definiciones y para ello seguiré los conceptos
del Dr. Rodríguez Pasqués. La Física Nuclear y la Química Nuclear componen la
Nucleónica. Ambas se ocupan de estudiar las propiedades y transformaciones de los
núcleos atómicos. El campo específico de la Química Nuclear es el cambio de identidad
de los nucleidos que se presentan en los procesos radiactivos y en las reacciones
nucleares. La Radioquímica, aplicando las tecnologías disponibles, estudia los aspectos
químicos de las especies radiactivas.
Para remarcar las potencialidades que presenta la enseñanza de estas disciplinas
haremos una muy breve revisión de algunos aspectos sobresalientes:
a.- El fenómeno de la radiactividad natural fue descubierto por azar, y fue el mismo
Becquerel el que con sus laboriosas mediciones estableció la primera ley,
b.- Estudiando los minerales de Uranio, Marie Curie descubrió y aisló los elementos
Polonio y Actinio y elaboró un modelo equivocado para el fenómeno,
c.- Las partículas alfa fueron aplicadas por E. Rutherford en las experiencias que
permitieron el descubrimiento del núcleo atómico y determinaron el origen de la Física
Nuclear.
d.- J. Chadwick, discípulo de Rutherford, descubrió el neutrón, que por ser
eléctricamente neutro es menos repelido por los núcleos atómicos y óptimo para
impactar con núcleos de elementos pesados. Según el modelo físico imperante en esos
tiempos, como producto de esos impactos se debería obtener un nuevo elemento, con
una masa atómica mayor y un número atómico una unidad superior que el núcleo
blanco. Los resultados experimentales contradecían al modelo. Cinco años de arduas
experiencias llevaron a que los radioquímicos O. Hahn y L. Meitner establecieran otro
modelo, el de la Fisión Nuclear. En realidad fue Meitner la que, interpretando los
resultados, propuso el modelo de la fisión nuclear.
e.- Las diferencias en las masas precisas de las especies intervinientes en las
transformaciones, a la luz de la equivalencia masa-energía, esclareció el origen de los
altos valores de energía de las partículas o de los fotones liberados en las
transformaciones radiactivas. La teoría cuántica, por su parte, estableció los niveles
energéticos de los nucleones y el carácter monoenergético o continuo de las partículas y
de los fotones de origen nuclear.
f.- La humanidad conoció la energía nuclear a través de la detonación de las bombas
atómicas. Esto determinó la valoración negativa de la misma, lo que aún hoy perdura a
pesar de la utilidad que tienen los radionucleidos y la energía nuclear en sus
aplicaciones para el bienestar de los pueblos.
Este breve listado sugiere claramente que la enseñanza de la Química Nuclear y
la Radioquímica aporta significativamente a una serie de cuestiones que en los cursos de
grado son altamente relevantes, y pueden ser aprovechadas, como ser:
1.- Las definiciones de estas disciplinas las instala dentro del conjunto que forma la
filosofía de la Química.
2.- Los enfoques histórico y epistemológico, desde el descubrimiento de la radiactividad
natural hasta la creación de la radiactividad artificial y las reacciones de fisión, resultan
de gran utilidad para resaltar, entre otros temas:
2.1.- la incidencia del azar, el trabajo sostenido y ordenado, el registro e interpretación
de los resultados experimentales en el laboratorio,
2.2.- la influencia de la teoría previa en las investigaciones científicas, la formulación de
leyes, la necesidad de crear modelos teóricos del nivel submicroscópico y de su
reformulación atendiendo a nuevos resultados experimentales,
2.3.- que nuestras ciencias son construcciones hipotéticas, incompletas y provisorias.
3.- La construcción de las ciencias es el producto de complejos procesos sociales. Para
mostrar ello puede recordarse que Lisa Meitner, tras muchos años de trabajo con O.
Hahn, por su condición de judía debió exiliarse en Suecia, donde analizó e interpretó los
resultados experimentales obtenidos en las experiencias, generando en consecuencia el
modelo de la fisión nuclear: Sin embargo nunca fue aceptada como coautora de los
trabajos. Al tiempo recibió algunos reconocimientos, a saber, el premio Enrique Fermi
de Estados Unidos y la denominación Meitnerio asignada al elemento 109. No debe
descartarse que, tal como le ocurrió a M. Curie que nunca fue aceptada como miembro
de la Academia Francesa de Ciencias, el carácter tardío del reconocimiento a los logros
de L. Meitner podría adjudicarse a su condición de mujer.
4.- El alto impacto social producido por las detonaciones nucleares y los gravísimos
daños ocasionados por los reactores nucleares de Chernovyl ubica al tema dentro del
paradigma CTSA. Al respecto, en la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas de
la Universidad Nacional del Litoral, se desarrollan para los estudiantes conferencias de
divulgación y un curso electivo con docentes de la cátedra de Química Inorgánica. En
dichas actividades, dentro del marco de la investigación educativa que desarrolla la
cátedra, se han estimado las actitudes de los estudiantes antes y después del curso,
usando proposiciones declarativas referidas a las dimensiones Responsabilidad
Solidaria, Imagen Social y Enseñanza-Aprendizaje. También se hace expresa referencia
a los comienzos de las actividades nucleares en nuestro país y se resaltan ciertos
aspectos del plan nuclear y el alto desarrollo y prestigio mundial logrado por sus
científicos y técnicos.
5.- Los conceptos del tema aportan significativamente a los contenidos de los cursos de
grado. En un mínimo listado de ellos se destacan:
a) Defecto de masa, Masa precisa, Energía de unión nuclear, Mezcla isotópica natural,
Masa atómica de los elementos químicos,
b) Cuantización de la energía de las partículas subatómicas y de las partículas y fotones
emitidos en las transformaciones nucleares espontáneas o no,
c) Reacciones de fisión y de fusión nuclear, captura de protones y de neutrones. Energía
de las reacciones nucleares. La Teoría del Big Bang y el origen de los elementos
químicos. Abundancia y distribución planetaria.
d) Enseñanza de las aplicaciones en los cursos de química inorgánica, fisicoquímica,
química del carbono y de química analítica, como ser, coeficientes de partición,
titulaciones radiométricas, análisis por dilución, análisis subestequiométrico y de
saturación, análisis por activación, etc.
Para finalizar, deseo expresar un sincero agradecimiento a mis maestros en la CNEA,
los doctores G. Baró, A. Mitta, R. Rodríguez Pasqués, J. Rodríguez y M. Virsoo.