Usos y propiedades del circonio

Existen tres palabras relacionadas con el circonio que es posible que causen confusión y más en inglés. Está el elemento llamado zirconio o circonio, un metal, el silicato de zirconio, ZrSiO4, y la zirconita, el óxido, ZrO2, estas últimas se usan como piedras semipreciosas. Las zirconitas simulan a los diamantes. Una manera de diferenciarlos de lo más sencilla es poner la joya en cuestión en su labio inferior. Cuando no se siente nada, es zirconita. Si se siente frío, es diamante, que es un mejor conductor.

Conociendo más sobre el circonio

Entre las aplicaciones más importantes de dicho elemento está el uso de vainas de uranio para los reactores nucleares. Debemos saber que el zirconio tiene que ser muy puro, que no tenga casi hafnio, hermano de grupo y similar en lo químico, puesto que el zirconio tiene mucha permeabilidad a los neutrones que se generan en la reacción de fisión.

En el caso del isótopo hafnio-178 es bastante eficaz a la hora de captar neutrones, a fin de transformarse en hafnio-179. Por este motivo las barras de control intermedias de los reactores, que permiten controlar la reacción de fisión, contienen hafnio.

Es un problema de gran importancia que suele ocurrir en plantas nucleares, pues el circonio reacciona lentamente con el oxígeno, pero en caliente, la reacción con el agua es bastante vigorosa, donde se forma el óxido y se libera hidrógeno, que puede arder de forma sencilla, con una liberación aún mayor de energía.

Zr + H2O –> ZrO2 + H2 H2 + O2 –> H2O + ENERGÍA

Si hay un accidente donde hay agua que entra hacia las vainas la pondría en contacto con el circonio. Esto es lo que pudo ocurrir en el accidente nuclear de Fukushima (Japón) en 2011.

Este tsunami se produjo por el movimiento sísmico que se produce dentro del mar y que provocó unos importantes fallos en los sistemas que se encargaban de la refrigeración de algunas unidades, provocando un aumento de la temperatura del agua de refrigeración de alguno de los núcleos.

Cuando el agua se evaporó, la temperatura en el núcleo se elevó lo bastante como para que se produjera efectivamente la oxidación del zirconio. Cuando el hidrógeno producido logró la concentración suficiente y fue expulsado a una zona con aire, se produjo su explosión, dañando de forma importante la estructura del edificio de contención. Esto tuvo como consecuencia una fácil emisión de gases radiactivos, fundamentalmente yodo-131, altamente tóxicos para las personas (efecto altamente nocivo sobre la tiroides).