Wolframio

Qué es el wolframio

El wolframio es un metal de transición escaso en la corteza terrestre que destaca por tres propiedades físicas excepcionales: su densidad (19,3 g/cm³, casi el doble que la del plomo), su dureza extrema y, sobre todo, su punto de fusión, el más elevado de todos los metales conocidos (3422 °C). Estas características lo convierten en un material indispensable en cualquier aplicación que requiera resistencia a temperaturas muy altas o capacidad de frenar radiación ionizante, dos necesidades centrales de la tecnología médica.

La etimología del wolframio es una de las más singulares de la tabla periódica, porque el elemento tiene dos nombres de origen completamente distinto que conviven en la terminología internacional. La palabra wolframio procede del alemán medieval Wolfram, que puede interpretarse como "baba de lobo" (Wolf + Rahm): los mineros sajones medievales observaban que un mineral desconocido —la wolframita— aparecía mezclado con el estaño y lo "devoraba" durante la fundición, como si un lobo lo corroyera con sus fauces. La palabra tungsteno procede del sueco tung sten, literalmente "piedra pesada", nombre dado por el mineralogista Axel Fredrik Cronstedt en 1758 al mineral que hoy se denomina scheelita. La Real Academia Española considera wolframio como la forma preferida en español; la IUPAC, desde 2005, denomina al elemento tungsten, pero mantiene el símbolo W en honor al nombre original.

El wolframio fue aislado por primera vez en 1783 por los químicos españoles Juan José y Fausto Delhuyar (también escritos Elhuyar), que trabajaban en el laboratorio de la Real Sociedad Bascongada de los Amigos del País en Bergara (Guipúzcoa). Lo obtuvieron por reducción con carbón vegetal a partir de la wolframita y publicaron sus resultados con el título Análisis químico del volfram y examen de un nuevo metal que entra en su composición. Es uno de los pocos elementos químicos descubiertos en la Península Ibérica y el único aislado por científicos españoles.

Aplicación médica: por qué el wolframio importa en radiología y radioterapia

Aunque el wolframio carece de función biológica en el organismo humano, su presencia en la tecnología médica es ubicua. La razón es física: su elevado número atómico (Z = 74) hace que sus átomos sean muy eficaces absorbiendo rayos X y radiación gamma, y su altísimo punto de fusión le permite soportar el calentamiento extremo que se produce cuando electrones acelerados impactan contra un blanco metálico. Las tres aplicaciones principales son las siguientes.

Ánodo del tubo de rayos X. En el interior de cada tubo de rayos X utilizado en radiología convencional, tomografía computarizada y mamografía hay un disco giratorio de aleación de wolframio que actúa como ánodo: los electrones emitidos por el cátodo se aceleran y chocan contra este blanco de wolframio, generando los rayos X que atravesarán al paciente para formar la imagen. Solo un material con el punto de fusión del wolframio puede resistir sin fundirse el bombardeo electrónico continuo que se produce durante la exposición.

Colimadores y blindaje en radioterapia. Los colimadores multilámina de los aceleradores lineales de radioterapia están fabricados con aleaciones de wolframio. Estas láminas móviles conforman el haz de radiación para que se adapte con precisión al contorno del tumor y proteja los tejidos sanos circundantes. La alta densidad y el elevado número atómico del wolframio permiten una atenuación de la radiación muy eficaz en un espesor reducido.

Protección radiológica del personal. Los delantales, mamparas y barreras utilizados para proteger al personal sanitario de la radiación dispersa durante procedimientos de radiología intervencionista, hemodinámica o quirófano se fabrican cada vez más con compuestos de wolframio como alternativa al plomo tradicional. El wolframio ofrece una capacidad de blindaje equivalente o superior con menor peso y sin la toxicidad inherente al plomo.

Diferenciación con el plomo como material de blindaje

Durante décadas, el plomo fue el material estándar de protección radiológica en los centros sanitarios. Sin embargo, el plomo presenta dos inconvenientes importantes: es tóxico (la exposición crónica puede causar saturnismo) y es blando, lo que acorta la vida útil de los equipos de protección y exige recubrimientos que impidan el contacto cutáneo. El wolframio no es tóxico, es mucho más duro y más denso, lo que permite fabricar blindajes de menor espesor para un mismo nivel de protección. Por estas razones, la tendencia actual en los servicios de radiología y radioterapia es sustituir progresivamente los blindajes de plomo por compuestos de wolframio.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el wolframio tiene dos nombres?

Porque el elemento fue identificado casi simultáneamente a partir de dos minerales distintos en dos tradiciones lingüísticas diferentes. El nombre wolframio procede del alemán medieval Wolfram ("baba de lobo"), referido a la wolframita. El nombre tungsteno procede del sueco tung sten ("piedra pesada"), referido a la scheelita. Ambos nombres siguen en uso: la RAE prefiere wolframio en español; la IUPAC adoptó tungsten en 2005, pero mantiene el símbolo W del nombre original.

¿Quién descubrió el wolframio?

Los hermanos Juan José y Fausto Delhuyar (Elhuyar), químicos españoles, lo aislaron por primera vez el 28 de septiembre de 1783 en el laboratorio de la Real Sociedad Bascongada de los Amigos del País, en Bergara (Guipúzcoa). Es el único elemento químico aislado por científicos españoles.

¿El wolframio es tóxico?

No. A diferencia del plomo, el wolframio no presenta toxicidad relevante para el ser humano por contacto ni por exposición ambiental en las condiciones de uso habituales en los centros sanitarios. Esta ausencia de toxicidad es precisamente una de las razones por las que está sustituyendo al plomo como material de blindaje radiológico.

¿Por qué aparece el wolframio en un diccionario médico?

Porque es el material del que está fabricado el ánodo de todos los tubos de rayos X utilizados en radiología y tomografía, y forma parte de los colimadores de los aceleradores lineales de radioterapia. Sin wolframio no sería posible generar los rayos X que se emplean a diario en el diagnóstico por imagen ni conformar el haz de radiación que se utiliza en el tratamiento del cáncer.

Referencias

1. Real Academia Española. Wolframio. Diccionario de la lengua española, 23.ª edición.
2. Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española. Wolframio. Diccionario panhispánico de dudas, 2.ª edición.
3. Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU. El descubrimiento del wolframio (¿o es tungsteno?). Cuaderno de Cultura Científica.
4. National Institute of Standards and Technology (NIST). Atomic Spectra Database — Tungsten (W, Z = 74).