En España, cuya media es de 1,2 mSv/año, Pontevedra es la provincia con mayor nivel de radiactividad natural (1,5 mSv/año), debido a la abundancia de granito, que contiene uranio. Murcia, por el contrario, es la provincia con fondo radiactivo natural más bajo (0,4 mSv/año) ya que su geología consta, básicamente, de materiales sedimentarios que no contienen cantidades importantes de isótopos radiactivos.

Al producirse las desintegraciones radiactivas que se dan de manera natural en nuestro entorno, se emiten partículas y energía que interaccionan con esa atmósfera. Las estelas que podemos ver nos muestran el recorrido de las partículas. Generalmente, las estelas más cortas corresponden a la , que consiste en la emisión de dos protones y dos neutrones en una única partícula. Al tener una masa elevada, su interacción con otros átomos es prácticamente inmediata y se frenan muy rápidamente.

Las estelas dejadas por la son más largas, ya que está formada por electrones, que aparecen como consecuencia de la desintegración de un neutrón, y al tener menos masa que la radiación alfa, puede penetrarmásen la materia.
La radiación gamma está compuesta por fotones, que carecen de carga y masa. Por este motivo su capacidad de penetración es alta y las estelas que deja son las más largas.

Interación Radición-Materia
Existen equipos que nos permiten detectar la presencia de la radiactividad y medir su intensidad. De esta forma, podemos cuantificar lo que emiten las distintas rocas que forman parte de nuestro entorno y observar la capacidad de blindaje de diversos materiales, al interponerlos entre la roca y el detector.

Las radiaciones ionizantes afectan a la materia al incidir con ella. Su capacidad de penetración depende del tipo de radiación y de la materia sobre la que incide.

En el caso de la radiación Alfa, al poseer una masa elevada, su interacción con los átomos del material sobre el que incida es prácticamente inmediata, siendo sólo capaz de atravesar unas centésimas de milímetro en la materia. Se puede detener con una simple hoja de papel.

La radiación Beta, al tener menos masa, aumenta su poder de penetración, aunque éste se limita a unos milímetros. Una lámina de aluminio de pequeño espesor puede frenarla. La radiación Gamma y los Rayos X, al consistir en la emisión de fotones, o lo que es lo mismo, ondas electromagnéticas que no tienen ni masa ni carga, posee una alta capacidad de penetración en la materia. Para detenerla se necesitan materiales más densos como el hormigón.

Otras Propiedades

Densidad La densidad de los distintos materiales tiene gran importancia en la distribución inicial en la corteza terrestre, de hecho, los materialesmásdensos se situaron a mayor profundidad. Sin embargo, los procesos geológicos han colocado en superficie materiales formados a kilómetros de profundidad, como es el caso de los granitos, que el ser humano ha venido utilizando de manera habitual en múltiples aplicaciones, siendo la más representativa la construcción.

Solubilidad Las rocas y los minerales sometidos a la acción del agua se disuelven, aunque para algunos de ellos el proceso se extienda a lo largo de millones de años. Cuando el agua se evapora, los compuestos disueltos precipitan. Un claro ejemplo de esta propiedad son las salinas, donde se deja evaporar el agua para que precipite la sal disuelta en ellas. La solubilidad de los materiales es muy variable, como se puede comprobar introduciendo en agua distintas muestras (por ejemplo, cuarzo, caliza y roca salina) y midiendo con ayuda de conductivímetros su grado de disolución.

Impermeabilidad El movimiento del agua a través de las rocas está condicionado por las características físicas de éstas. Así, en las rocas más permeables, como calizas y areniscas, el agua se mueve a través de los poros formando acuíferos, reservas de agua de gran utilidad para el ser humano. Un ejemplo de ello son las Tablas de Daimiel. Cuando el agua se desplaza a velocidades tan bajas que son casi imperce p t i b le s , se considera que las rocas son impermeables. Por ejemplo, la bentonita es una arcilla que se expande en contacto con el agua, razón por la cual se utiliza como material aislante y de sellado.

La Naturaleza nos Enseña
La corteza terrestre es capaz de conservar, durante periodos muy largos de tiempo, materiales de diversas características. Gracias a esa propiedad hemos sido capaces de conocer la historia de la humanidad y cual era el entorno y formas de vida de nuestros más remotos ancestros, además de su evolución por medio de las herramientas, tejidos y utensilios encontrados, algunos de ellos, en sorprendente buen estado de conservación.

Se pueden citar multitud de ejemplos que confirman esta capacidad de conservación pero será suficiente con hacer referencia al yacimiento de Atapuerca en Burgos, donde se han encontrado restos que nos permiten reconstruir la vida y el entorno de nuestros antepasados hace varios centenares de miles de años. Desde el punto de vista tecnológico, debemos recordar que los yacimientos pretrolíferos han sido capaces de almacenar, durante millones de años, recursos energéticos (petróleo y gas) fundamentales en la sociedad actual. De la misma manera que el ser humano ha recurrido a la naturaleza para reproducir muchos de los sistemas y equipos que manejamos –desde las presas construidas por los castores, a los sistemas de inyección naturales de las serpientes y abejas que reproducimos en nuestras agujas hipodérmicas, o los sistemas de vuelo de las aves e insectos utilizados en el diseño de nuestros sistemas de aviación–, los sistemas de almacenamiento naturales, pueden ayudarnos en el aislamiento de aquellas sustancias que lo requieran. Desde los primitivos agujeros excavados en el permafrost por nuestros antepasados prehistóricos para conservar sus alimentos, a los rudimentarios pozos aún utilizados por algunas culturas actuales.

Hoy se almacenan sustancias en formaciones naturales, que permiten una gestión estratégica, creando reservas para el futuro. Este es el caso del agua, cuya demanda no se ajusta a la oferta, ni en el tiempo ni en el espacio, por lo que se almacenan los excedentes a gran profundidad en formaciones geológicas. De esta manera el agua no se evapora, creando una reserva para épocas de aumento de la demanda.

Otro caso es el del gas natural. Mientras que la oferta de gas es prácticamente constante a lo largo del año, la demanda experimenta considerables variaciones estacionales, incluso diarias. Para solventar este problema, se inyecta gas en almacenamientos a más de mil metros de profundidad, cuando la oferta supera a la demanda, y se extrae en caso contrario, permaneciendo siempre una reserva mínima para poder reaccionar ante un problema de suministro. La conjunción de las propiedades de la corteza, con las herramientas o materiales desarrollados por el ser humano, y su evolución a lo largo de los tiempos, también sirven como una importante herramienta de investigación cuyo objetivo es conseguir, mediante la combinación de la naturaleza y la tecnología, la seguridad para el medio ambiente. Esta rama de la investigación la conocemos comoel estudio de los análogos naturales.

Análogos naturales y Arqueológicos

Se presentan a continuación algunos proyectos relevantes de investigación en el campo de los análogos naturales y arqueológicos. Oklo En Mounana, Gabón (África), existe un yacimiento de uranio muy antiguo, que se formó hace casi dos mil millones de años. En una de las laderas de la mina se ha conservado uno de los escasos reactores nucleares naturales que existen en el mundo. Durante cientos de miles de años, se produjeron reacciones nucleares en cadena y se generaron residuos radiactivos similares a los que se generan hoy de forma controlada en las centrales nucleares y que han quedado retenidos en las rocas más próximas.

La naturaleza nos muestra un ejemplo de lo que ocurre con los productos altamente radiactivos, surgidos de la fisión nuclear: a lo largo de miles de años se han ido desintegrando, dejando sólo residuos débilmente activos. Además, los distintos materiales presentes en la zona han actuado de barrera, impidiendo la dispersión de la radiactividad.

Cigar Lake
En el norte de Canadá, en las proximidades del lago Cigar Lake, se descubrió un yacimiento de uranio de más de 1.000 millones de años de antigüedad.

A pesar de ser uno de los mayores y más ricos yacimientos de uranio del mundo, con un 40% de riqueza en algunos puntos, y de corteza
encontrarse sólo a 430mde profundidad, no existen indicios de su presencia en la superficie.

Existen dos causas por las que este yacimiento no revela su presencia en superficie: por un lado, los minerales de uranio se encuentran rodeados por materiales arcillosos, que los han protegido del agua durante todo este tiempo, y por otro, las aguas subterráneas de la zona son pobres en oxígeno, lo que impide que el uranio se disuelva y viaje hasta la superficie. Se ha comprobado, de hecho, que las muestras de agua tomadas a 5 m. de la zona mineral, cumplen sobradamente los requisitos en contenido de uranio para el agua potable.

La lección más importante que se puede obtener de Cigar Lake es que el uranio ha estado protegido de manera natural durante millones de años.

Dunarobba

Próximo al pueblo de Dunarobba, en Umbría (Italia), se encontró un foso arcilloso con más de 60 troncos de árbol de más de un millón de años de antigüedad, todavía en posición vertical, que sorprendentemente no se habían petrificado y conservaban aún su madera en perfecto estado. Al estar enterrados bajo masas de arcilla, los troncos no sufrieron la acción de ningún agente exterior. Sólo aquellas partes que no estaban protegidas, han desaparecido. Lo fascinante de Dunarobba es que la madera de estos árboles aún puede ser cortada, serrada, quemada o pulida, es decir, se ha conservado fresca. Se demuestra así, a través de este impresionante ejemplo, la capacidad de las arcillas de aislar y conservar objetos enterrados durante larguísimos periodos de tiempo.

Lago Lomond
En Escocia, en el Lago Lomond, diversos acontecimientos naturales han dado lugar a una peculiar formación sedimentaria, similar a un bocadillo, en el que el relleno está formado por sedimentos marinos y el “pan” lo constituirían dos capas de sedimentos de agua dulce.

Hace 10.000 años, el lago Lomond fue formando en su fondo una capa de sedimentos de agua dulce. Al elevarse después el nivel de
mar, el lago se llenó de agua salada, depositándose sobre la primera capa de sedimentos, una nueva con sedimentos de origen marino. Bajó de nuevo el nivel del mar y, alimentado por las lluvias y los ríos, el lago volvió a llenarse de agua dulce.

Ahora existe en él una capa de sedimentos marinos encerrada entre dos de sedimentos de agua dulce contenidos en estructuras arcillosas. La capa de sedimentos marinos presenta grandes diferencias con las dos de agua dulce: tiene concentraciones mucho más altas de uranio, radio, torio, cromo, yodo y bromo, y ha permanecido perfectamente diferenciada durante miles de años.

El estudio del Lago Lomond nos demuestra que los elementos naturales radiactivos que se encontraban en la capa de sedimentos marinos apenas se han desplazado a lo largo de 5.000 años, lo que confirma la excelente capacidad de aislamiento de la arcilla.

Morro do Ferro
Existe en Brasil una elevación, conocida como Morro do Ferro, cuyas tierras contienen miles de toneladas de uranio, torio y otros elementos radiactivos casi en la superficie.

El cerro mide 1.541 metros y es uno de los lugares más radiactivos de la superficie terrestre. Tanto es así que, las plantas que crecen en este lugar han absorbido tal cantidad de radiactividad que, cuando se las deposita sobre una película de las empleadas en rayos X, dejan una imagen radiográfica.

Analizando las aguas subterráneas que se filtran desde el yacimiento, se ha comprobado que la presencia de material radiactivo en las mismas es 20 veces menor que la concentración permitida en agua potable.

Morro do Ferro nos demuestra que en condiciones adecuadas, los elementos radiactivos no se desplazan a otras zonas.

Cañón del Kronan
El 1 de junio de 1676, el buque de guerra sueco Kronan fue hundido cerca de la isla de Oeland, en el mar Báltico.

Trescientos años después, los arqueólogos recuperaron uno de los cañones del barco. El cañón, cuya aleación posee un 96% de cobre, había estado protegido de tal forma por el fango del fondo del mar, que durante ese tiempo perdió únicamente unas 15 milésimas de milímetro de su superficie.

Este hecho ilustra la capacidad de conservación del cobre, que, enterrado en un terreno arcilloso, podría conservarse durante cientos de miles de años.

Pinata Castra
En el año 87 d.C., antes de abandonar un campamento fortificado en Escocia, los legionarios de Agrícola enterraron más de un millón de clavos de hierro –de gran valor estratégico en aquel tiempo–, en una zanja de 4 metros de profundidad, para evitar así que cayeran en manos de sus enemigos.

Cubiertos por una gruesa capa de tierra, los clavos permanecieron ocultos hasta nuestros días. Al ser descubiertos, los científicos pudieron comprobar que no estaban afectados por la corrosión.

Una gruesa capa de arcilla, junto con la capa de clavos más superficiales, que al oxidarse retuvieron todo el oxígeno, protegieron durante casi 20 siglos el resto de los clavos.

Otros Ejemplos: Se pueden citar además numerosos ejemplos de construcciones que han sobrevivido en buenas condiciones durante largos periodos de tiempo. 1.-Las Pirámides de Egipto, construidas hace 4.500 años. 2.-La Gran Muralla china, que se comenzó a levantar hace 2.200 años. 3.-El Panteón de Roma, del año 27 a.C. 4.- El Muro construido por el emperador Adriano en la frontera entre Inglaterra y Escocia, aún en pie a pesar de las inclemencias de la zona. 5.-El Acueducto de Segovia (España), levantado en granito en el año 117 d.C. 6.-La presa de Proserpina, en Mérida (España), construida en época romana y aún operativa.

Este elemento químico se produce en la atmósfera cuando los rayos cósmicos convierten el nitrógeno en ese isótopo. Los organismos vivos lo absorben en una proporción constante que se va reponiendo a la vez que se va desintegrando. Cuando ese organismo muere, este proceso se detiene y el carbono- 14 comienza a desintegrarse convirtiéndose en otros elementos químicos. La proporción del carbono-14 remanente permite determinar el momento en que el mismo dejó de absorberlo. Cuando se trata de dataciones a escala geológica, hay que recurrir a la presencia en la muestra de elementos radiactivos de vida mucho más larga. En estos casos, se utiliza, entre otros, el método de uranio-plomo carbono-14 uranioplomo