Dos investigaciones de la Universidad de Manchester desarrollan métodos para inmovilizar el tecnecio-99 en residuos líquidos y aguas subterráneas, un avance prometedor para la recuperación ambiental de antiguas instalaciones nucleares.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo científico de la Universidad de Manchester, en el Reino Unido, ha desarrollado dos procedimientos capaces de retirar hasta más del 99 % de un contaminante radiactivo especialmente difícil de controlar en el agua. Las investigaciones utilizan minerales para capturar el tecnecio-99, un producto de larga duración asociado con la producción y el reprocesamiento de combustible nuclear.
Los resultados, difundidos el 6 de noviembre de 2026 y publicados en dos estudios de la revista Environmental Science & Technology, abren nuevas posibilidades para tratar residuos líquidos y reducir la movilidad de materiales radiactivos presentes en suelos y aguas subterráneas.
El avance es relevante porque el tecnecio-99 puede permanecer radiactivo durante cientos de miles de años y, bajo determinadas condiciones químicas, desplazarse fácilmente con el agua. Esta característica dificulta su confinamiento en emplazamientos nucleares históricos como Sellafield, en el Reino Unido, y Hanford, en Estados Unidos.
Los investigadores demostraron en experimentos de laboratorio que es posible transformar químicamente el contaminante e incorporarlo a estructuras minerales relativamente estables. Sin embargo, los métodos todavía requieren nuevas evaluaciones antes de considerarse soluciones plenamente operativas para instalaciones contaminadas.
Un contaminante que puede viajar con las aguas subterráneas
El tecnecio-99 es un radionúclido generado principalmente durante la fisión nuclear. Tiene un período de semidesintegración de aproximadamente 211.000 años, lo que significa que su actividad radiactiva disminuye muy lentamente.
Uno de los principales problemas ambientales de este elemento es su comportamiento químico.
En ambientes donde existe oxígeno disponible, puede encontrarse como pertecnetato, un ion soluble que interactúa relativamente poco con numerosos minerales del suelo.
En estas condiciones, el contaminante puede ser transportado por el agua y alcanzar zonas alejadas de su punto de origen.
Esta movilidad representa una dificultad para la recuperación de terrenos contaminados y la gestión de los residuos procedentes de antiguas operaciones nucleares.
El problema forma parte de una preocupación ambiental más amplia sobre la persistencia de los materiales radiactivos. En el Atlántico nororiental, por ejemplo, una expedición científica documentó el deterioro de barriles con residuos radiactivos depositados en el fondo oceánico, evidenciando la importancia de estudiar su evolución a largo plazo.
En el caso del tecnecio-99, los científicos buscan impedir que el elemento permanezca disuelto y pueda continuar desplazándose por el ambiente.
El primer método incorpora el tecnecio dentro de un mineral
La primera investigación, encabezada por He Cai y colaboradores, utilizó una familia de materiales conocida como hidróxidos dobles laminares.
Estos minerales presentan una estructura formada por capas que pueden incorporar diferentes elementos químicos.
El equipo preparó materiales que contenían hierro y estudió su capacidad para capturar tecnecio mientras se formaba la estructura mineral.
Durante el proceso, el contaminante disuelto experimentó una transformación química que favoreció su incorporación al sólido.
Los experimentos demostraron que el procedimiento podía retirar más del 99 % del tecnecio presente en las soluciones analizadas, incluso cuando las concentraciones eran relativamente elevadas.
La importancia del resultado no reside únicamente en separar el contaminante del agua.
Los investigadores encontraron evidencias de que el tecnecio quedaba incorporado directamente a la estructura del mineral, en lugar de permanecer solamente adherido a su superficie.
Esta diferencia puede resultar fundamental para desarrollar materiales capaces de conservar el contaminante durante períodos prolongados.
Samuel Shaw, investigador de la Universidad de Manchester, explicó que el objetivo es inmovilizar el tecnecio dentro de una estructura mineral para mejorar su estabilidad a largo plazo.
Los rayos X permitieron observar dónde quedó atrapado
Para comprobar el mecanismo de incorporación, el equipo recurrió a técnicas avanzadas de caracterización mineralógica.
Los análisis incluyeron experimentos con rayos X realizados en el sincrotrón Diamond Light Source, una instalación científica británica que permite examinar la estructura y composición de los materiales.
También se utilizaron técnicas de microscopía para estudiar los sólidos obtenidos durante los experimentos.
Los resultados proporcionaron evidencias de que el tecnecio se incorporaba a las capas octaédricas del hidróxido doble laminar.
Según los autores, se trata de la primera demostración de este mecanismo específico de incorporación del elemento en esa región estructural del mineral.
El hallazgo resulta importante porque permite estudiar cómo la composición del material y las condiciones químicas influyen en la retención del contaminante.
Los científicos consideran que esta información podría utilizarse para optimizar los procedimientos de tratamiento de efluentes radiactivos.
También podría contribuir al diseño de residuos sólidos más adecuados para su almacenamiento posterior.
Un segundo procedimiento utiliza minerales similares a los de los huesos
La segunda investigación, dirigida por Callum Robinson y colaboradores, examinó una estrategia diferente para inmovilizar el tecnecio-99.
En este caso, los científicos utilizaron hidroxiapatita, un mineral de fosfato de calcio que constituye uno de los componentes principales de los huesos y los dientes.
La hidroxiapatita también puede utilizarse en aplicaciones ambientales porque determinados elementos químicos pueden quedar retenidos en su estructura o sobre su superficie.
Sin embargo, la elevada movilidad del tecnecio-99 había limitado su captura mediante algunos procedimientos basados en este mineral.
Para superar esta dificultad, el equipo recurrió a una sustancia conocida como ácido metilendifosfónico, o MDP.
Este compuesto tiene aplicaciones en medicina nuclear, donde participa en procedimientos de diagnóstico que utilizan el isótopo tecnecio-99m.
Los investigadores adaptaron ese principio químico para estudiar la captura del tecnecio-99, un isótopo diferente y mucho más persistente.
La estrategia consistió en favorecer la formación de un complejo químico entre el contaminante y el MDP, de manera que pudiera ser retenido por la hidroxiapatita.
La hidroxiapatita capturó hasta el 99 % del contaminante
Los ensayos demostraron que la hidroxiapatita podía retirar hasta el 99 % del complejo formado por tecnecio y MDP presente en las soluciones experimentales.
El equipo también realizó pruebas para evaluar el comportamiento del procedimiento bajo condiciones de flujo de agua subterránea.
Estas pruebas permitieron comprobar que el mecanismo de captura podía funcionar cuando el agua se encontraba en movimiento, una condición importante para aproximarse a los ambientes naturales.
Los resultados no significan que el método haya eliminado ya el 99 % del tecnecio presente en un acuífero contaminado real.
La cifra corresponde a los experimentos realizados bajo condiciones controladas y deberá evaluarse nuevamente en escenarios más complejos.
Los investigadores consideran que el procedimiento podría combinarse con tecnologías destinadas a formar minerales de fosfato directamente en el subsuelo.
De esta manera, sería posible desarrollar barreras o zonas de retención capaces de limitar el desplazamiento del contaminante.
La importancia de estos procesos se relaciona con investigaciones sobre la presencia de elementos químicos potencialmente peligrosos en las aguas subterráneas, donde la composición mineral del terreno y las condiciones geoquímicas determinan qué sustancias permanecen inmovilizadas y cuáles pueden disolverse.
Los microorganismos también podrían participar en la limpieza
La segunda investigación encontró otra posibilidad de interés para la recuperación ambiental.
Los científicos demostraron que determinados microorganismos podían contribuir a la formación del complejo químico necesario para facilitar la captura del tecnecio.
El proceso se relaciona con la reducción biológica del contaminante, mediante la cual su estado químico cambia por la actividad microbiana.
Este resultado abre la posibilidad de combinar procesos biológicos con la formación de minerales capaces de retener elementos radiactivos.
La estrategia podría resultar especialmente interesante en terrenos donde sea difícil extraer grandes volúmenes de agua contaminada para tratarlos en instalaciones externas.
Sin embargo, su aplicación dependerá de factores como la composición química del acuífero, la disponibilidad de nutrientes, las condiciones de oxígeno y la estabilidad de los materiales formados.
Los investigadores todavía deben determinar cómo se comportaría el sistema durante períodos prolongados y en presencia de otros elementos disueltos.
La participación de microorganismos en la transformación de contaminantes constituye una línea importante de investigación ambiental. En los acuíferos, por ejemplo, se han desarrollado procedimientos para identificar cómo la actividad microbiana transforma compuestos de nitrógeno presentes en el agua.
Aunque el nitrógeno y el tecnecio presentan comportamientos químicos diferentes, ambos casos muestran que los procesos biológicos pueden modificar la movilidad y disponibilidad de determinadas sustancias en el subsuelo.
Sellafield y Hanford figuran entre los lugares de interés
Las investigaciones tienen aplicaciones potenciales en instalaciones nucleares históricas donde la gestión de residuos líquidos y la contaminación del subsuelo representan desafíos ambientales de larga duración.
Uno de esos emplazamientos es Sellafield, situado en la costa noroccidental de Inglaterra.
La instalación fue utilizada durante décadas para actividades relacionadas con la producción y el reprocesamiento de materiales nucleares.
Actualmente, una parte importante de sus operaciones está relacionada con el desmantelamiento de instalaciones antiguas y la gestión de residuos radiactivos.
Los investigadores de Manchester colaboran con iniciativas vinculadas a Sellafield para evaluar si los nuevos materiales podrían contribuir a esos trabajos.
Otro emplazamiento relevante es Hanford, en el estado de Washington, Estados Unidos, donde antiguas actividades de producción de materiales nucleares dejaron grandes cantidades de residuos que requieren tratamiento y confinamiento.
La investigación también contó con la colaboración del Pacific Northwest National Laboratory, institución estadounidense especializada en distintas áreas de investigación energética y ambiental.
Sin embargo, los estudios no demuestran que los nuevos métodos ya estén funcionando a escala industrial en Sellafield o Hanford.
Su principal aportación consiste en proporcionar nuevas herramientas experimentales que podrían incorporarse a futuras estrategias de descontaminación.
La inmovilización mineral no elimina la radiactividad
Una distinción importante es que capturar el tecnecio dentro de un mineral no significa destruir el elemento ni eliminar su radiactividad.
Los procedimientos desarrollados buscan reducir su movilidad y facilitar su gestión en formas químicas más estables.
El contaminante continúa existiendo, pero queda retenido en un material sólido cuya evolución puede controlarse mediante condiciones adecuadas de almacenamiento o confinamiento.
Este enfoque es relevante para la gestión de radionúclidos de larga duración, ya que su peligrosidad no desaparece simplemente al separarlos del agua.
La estabilidad de los materiales que contienen sustancias radiactivas también constituye una cuestión central en investigaciones sobre partículas de combustible nuclear procedentes de Chernóbil que conservaron su estructura cristalina durante décadas.
En ese caso, los científicos estudiaron materiales radiactivos ya presentes en el ambiente. En Manchester, el objetivo es diseñar nuevas formas minerales que permitan retener contaminantes antes de que continúen dispersándose.
Ambos campos muestran la importancia de comprender cómo las estructuras cristalinas influyen en la persistencia y movilidad de los elementos radiactivos.
Dos tecnologías con aplicaciones ambientales diferentes
Los estudios desarrollados en Manchester ofrecen soluciones complementarias.
El primero se orienta principalmente al tratamiento de residuos líquidos, mediante la formación de hidróxidos dobles laminares que incorporan el tecnecio a su estructura.
El segundo explora la posibilidad de utilizar minerales de fosfato para capturar el contaminante en condiciones relacionadas con el movimiento del agua subterránea.
La diferencia es importante porque no todos los problemas de contaminación radiactiva pueden abordarse mediante el mismo procedimiento.
Los residuos líquidos almacenados en instalaciones industriales pueden tratarse en sistemas controlados, mientras que los contaminantes presentes en acuíferos deben gestionarse considerando la circulación del agua y la composición del terreno.
En algunos casos, la extracción y el tratamiento externo pueden resultar viables. En otros, los investigadores buscan alternativas que permitan inmovilizar las sustancias directamente en el subsuelo.
La elección de una estrategia depende de la naturaleza del contaminante, su concentración, las condiciones del emplazamiento y los requisitos de seguridad a largo plazo.
Los próximos pasos serán comprobar su estabilidad a largo plazo
Aunque los resultados experimentales son prometedores, todavía existen cuestiones fundamentales que deberán resolverse antes de aplicar estas tecnologías de manera generalizada.
Una de ellas es determinar cuánto tiempo puede permanecer retenido el tecnecio cuando cambian las condiciones químicas del ambiente.
Las variaciones en la disponibilidad de oxígeno, la composición del agua o la presencia de otros elementos podrían influir en la estabilidad de los minerales utilizados.
También será necesario estudiar cómo se comportan los materiales cuando están expuestos a flujos prolongados de agua y a las condiciones reales de los emplazamientos contaminados.
Otro aspecto importante será evaluar la cantidad de material mineral necesaria para tratar grandes volúmenes de residuos y comprobar si el procedimiento puede mantenerse eficiente fuera del laboratorio.
Los científicos consideran que las investigaciones proporcionan una base para avanzar hacia métodos de tratamiento más eficaces y formas de almacenamiento potencialmente más duraderas.
El trabajo fue realizado en instalaciones especializadas del programa británico RADER, dedicado al estudio de procesos relacionados con la gestión de residuos radiactivos y la recuperación ambiental.
La investigación también contó con la participación de especialistas del servicio de medicina nuclear de The Christie NHS Foundation Trust, que aportaron conocimientos sobre las propiedades químicas de los compuestos utilizados para capturar el tecnecio.
Los resultados muestran cómo la combinación de mineralogía, geoquímica, microbiología y técnicas avanzadas de análisis puede ofrecer nuevas posibilidades para controlar contaminantes difíciles de inmovilizar.
Por ahora, la conclusión principal es que los investigadores han demostrado dos mecanismos capaces de retirar cantidades muy elevadas de tecnecio-99 en condiciones experimentales.
Su aplicación futura podría contribuir a reducir la dispersión de este radionúclido en residuos líquidos y aguas subterráneas, siempre que las pruebas posteriores confirmen su eficacia y estabilidad en condiciones reales.
Fuentes referenciales:
Environmental Science & Technology — Reductive Incorporation of Technetium-99 in Fe(II)-Doped Layered Double Hydroxide (2026)
Environmental Science & Technology — Novel Pathways to Treat Radioactively Contaminated Land: Bisphosphonate Ligands Enhance 99Tc Sequestration by Phosphate Minerals (2026)
Universidad de Manchester — Mineral-forming method removes more than 99% of radioactive technetium from liquid waste, 6 de noviembre de 2026
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