Hidrógeno-3 (H-3)

El tercer hidrógeno

El hidrógeno tiene tres isótopos y son los únicos con nombre propio, porque doblar y luego triplicar la masa del átomo más ligero cambia su comportamiento de un modo que añadir un neutrón al carbono no hace.

El protio es un protón solo, el 99,98 % de todo el hidrógeno. El deuterio añade un neutrón. El tritio añade dos, y es inestable — se convierte en helio 3 con un período de 12,32 años.

⚠️ Esa partícula beta es excepcionalmente débil, 5,7 kiloelectronvoltios de media. No atraviesa la piel, ni una hoja de papel, ni la pared del tubo de vidrio donde suele encerrarse. El tritio es uno de los pocos materiales radiactivos inofensivos al lado de uno.

La producción natural es escasa: los rayos cósmicos fabrican unos pocos kilogramos al año en toda la atmósfera, en equilibrio con lo que se desintegra. Todo lo que se usa está fabricado.

Luz sin corriente

Una señal de salida de tritio es un tubo de vidrio sellado con tritio gaseoso dentro y fósforo en la pared interior. Las partículas beta golpean el fósforo y brilla.

No hace falta nada más. Ni pila, ni cableado, ni bombilla que cambiar. La señal funciona durante un corte de corriente, es decir justo cuando se necesita, y sigue unos quince años antes de que el tritio haya decaído demasiado.

El mismo principio ilumina miras de armas, esferas de reloj y marcas de brújula, sustituyendo al radio que hacía ese trabajo — con una fracción del peligro, ya que la beta del tritio no sale del vidrio mientras que los descendientes alfa del radio sí salían de la pintura.

⚠️ Estas señales están reguladas por su final de vida. Un tubo roto libera tritio como gas o vapor de agua, y su desecho en la basura ordinaria está prohibido en la mayoría de los países.

El problema de la fusión

La reacción de fusión más fácil de conseguir combina deuterio y tritio:

D + T  →  He-4 + n  +  17,6 MeV

Se enciende a menor temperatura que ninguna otra, lo que explica que todos los grandes proyectos la empleen. El deuterio es abundante — una fracción de todo el hidrógeno del agua de mar. El tritio no.

El inventario mundial se cuenta en decenas de kilogramos, producidos sobre todo como subproducto de los reactores canadienses de agua pesada. Un solo reactor de fusión a escala de central consumiría más en un año.

Un reactor de fusión debe por tanto fabricar el suyo. El principio previsto es una manta de litio que rodee el plasma:

Li-6 + n  →  He-4 + T

Cada reacción de fusión produce un neutrón, y cada neutrón debe producir más de un átomo de tritio para que el ciclo se cierre — algunos se pierden, se absorben en otro sitio o escapan.

⚠️ Nadie ha demostrado una tasa de regeneración superior a uno en un reactor en funcionamiento. ITER, en Cadarache, probará módulos de manta en lugar de producir su propio suministro, y la cuestión de si el ciclo del tritio puede cerrarse sigue siendo uno de los puntos menos asentados del programa. Recibe mucha menos atención que el confinamiento del plasma, y podría resultar más difícil.

Fechar el agua

El tritio atmosférico se combina con el oxígeno y da agua tritiada, que cae como lluvia y llega a los acuíferos.

Bajo tierra queda cortado de todo suministro y decae con su período de 12,32 años. Medir lo que queda indica aproximadamente cuándo vio el agua el cielo por última vez.

Las pruebas atmosféricas de los años cincuenta y sesenta elevaron el nivel dos órdenes de magnitud antes de dejarlo caer — un pico nítido que los hidrogeólogos usan como marcador. Un agua con tritio de las bombas cayó después de 1952 y antes de 1970 aproximadamente.

⚠️ El pico se desvanece a medida que el tritio decae, y el método con él. La datación de aguas subterráneas migra hacia otros trazadores, aunque el tritio sigue siendo la referencia para aguas de menos de sesenta años.

Los vertidos, y el debate

Las centrales nucleares vierten tritio, porque se forma en el agua del circuito primario y ningún filtro lo separa del agua ordinaria — químicamente es agua.

Los vertidos se miden, se declaran y se regulan, y las dosis correspondientes son muy bajas. Aun así alimentan controversias periódicas, en Asia en torno al vertido de las aguas de Fukushima iniciado en 2023, y en Europa cada vez que se publican los datos de una central.

⚠️ El debate versa menos sobre las cifras, que son públicas y bajas, que sobre la confianza en quienes las publican. Es el mismo resorte que la nube de Chernóbil: una cuestión técnica zanjada hace tiempo y una cuestión política que no lo está.