Agua El Enlace De Hidrogeno

Agua
El enlace de hidrógeno

H

ay muchas formas de interacción
posibles entre las moléculas; una
de ellas, el enlace de hidrógeno, es
de una complejidad e importancia singulares, sobre todo en los organismos. En el enlace de hidrógeno dos
moléculas vecinas comparten un átomo
de hidrógeno de una de ellas. Sólo
puede establecerse el engarce si el
átomo está casi alineado con las dos
moléculas.Los enlaces de hidrógeno dan al
agua su alta tensión superficial. Esta
propiedad cuenta mucho en los sistemas biológicos porque promueve la
interacción atractiva entre sustancias
hidrófobas, fenómeno de sumo interés en la creación de autoensamblajes (las membranas celulares, por ejemplo). De manera similar, en la formación
de la estructura terciaria de las proteínas intervienen fuerzas hidrófobasentre aminoácidos apolares.
La molécula de agua dibuja una V
abierta: los dos enlaces intramoleculares forman un ángulo de unos 104o,
muy parecido a los de los vértices
de los tetraedros, y en el hielo (la

5) Existe otro nucleido en la naturaleza, el torio, que
hace el número 90 en la tabla periódica; aunque no
es fisionable, es “fértil” (como el U238), según las siguientes ecuaciones análogas alas (2).
Th 232
+ n 10 → Th 232
+ γ
90
91
Th 233
91
Pa

239
93

→
Pa 233
+ β -10
91
β
→
U
β

233
92

(3)

+ β

0
-1

El U233 producido es fisionable, y tiene aproximadamente las mismas características que el U235.
Según lo dicho, a partir del uranio y el torio existentes en la naturaleza, se pueden obtener de forma
más o menos compleja los nucleidos fisionables U235,
Pu239 y U233, que puedenutilizarse en los reactores
nucleares o en los explosivos atómicos.
El U235 puede obtenerse por separación isotópica
de los nucleidos que constituyen el uranio natural, según un proceso extremadamente caro.
El Pu239 puede obtenerse, según las reacciones (2),
mediante el bombardeo con neutrones de un uranio
con contenido adecuado en U238; procediendo después a la separación química del Pu239 del resto delos elementos producidos. Este procedimiento requiere
un reactor nuclear especial (plutonígeno) que sirva de
base a las reacciones (2); y a continuación un proceso de separación química.
Por último el U233 puede producirse de forma análoga al Pu239, incorporando el torio al reactor de base
[reacciones (3)]. Este combustible sólo se ha utilizado
en ensayos experimentales.
Refiriéndonosexclusivamente a las aplicaciones pacíficas de la fisión, es decir, a los reactores nucleares, el estado físico y químico en que los materiales
fisionables se incorporan al reactor nuclear depende
del tipo de reactor. Es pertinente, por tanto, establecer una clasificación, si bien somera, de los distintos
tipos de reactores nucleares.
Atendiendo a las del espectro energético donde tienen lugar las fisiones,los reactores pueden ser rápidos
o térmicos. En los primeros las fisiones tienen lugar a
altas energías, es decir, alrededor de la energía promedia de nacimiento, (2 MeV). La razón de existir de

INVESTIGACIÓN

Y

CIENCIA, diciembre, 2000

forma ordenada) cada molécula tiene
cuatro enlaces de hidrógeno, con las
cuatro más próximas.
Los enlaces duran muy poco en el
agua líquida: se rompen unas 1012veces por segundo. En cada instante,
alrededor del 60 por ciento de los
enlaces posibles están intactos (a temperatura ambiente) y constituyen una
gran red desordenada, similar a la
que tejen las uniones en un gel polimérico. Las tres propiedades —gran
número, simetría tetraédrica y vida
corta— de los enlaces de hidrógeno
en el agua líquida explican la mayoría de las peculiares características
deésta. Pongamos unos ejemplos.

este tipo de reactores es que, debido a problemas de
economía neutrónica, la probabilidad de ocurrencia de
las reacciones (2) aumenta, con lo que pueden producirse incluso más núcleos de Pu239 que los de U235
que se consumen; dicho de otra forma son “reproductores”. En este caso, y también por razones de economía neutrónica, el combustible ha de ser muy enriquecido...