Científicos ahora aseguran que el LHC sí puede crear un agujero negro

Pese a que hace varios meses atrás una corte alemana rechazó la idea de que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) podía crear un agujero negro, ahora dos científicos pertenecientes a la Universidad de Princeton reviven la polémica, estableciendo que a partir de la colisión de dos partículas que viajan muy rápido se puede crear un agujero negro, siendo exactamente eso a lo que se dedica el LHC en la práctica.

El tema es que anteriormente se había calculado una cierta cantidad de energía para que dicha colisión provocara un agujero negro, sin embargo, estos nuevos estudios aseguran que la energía necesaria es 2,4 veces menor a lo que se pensaba inicialmente, por lo que existiría la posibilidad de que el colisionador lograse crear un agujero negro que, sin embargo, no necesariamente destruiría la Tierra, ya que puede ser uno muy pequeño e inofensivo.

William E. East y Frans Pretorius del Departamento de Física de la Universidad de Princeton, habrían demostrado su teoría y la han publicado en el diario científico Physical Review Letters, abriendo nuevamente la discusión en torno a lo peligrosos que pueden ser los experimentos del LHC, ya que durante bastante tiempo se han conducido actividades que finalmente llevaron al posible descubrimiento del Bosón de Higgs.

De todas maneras, podemos estar tranquilos durante un buen tiempo, ya que el CERN apagó la máquina por los próximos dos años con el fin de realizar reparaciones y mejoras.

Link: El LHC sí puede crear agujeros negros (ABC)

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FayerWayer

¿Cómo enfría una habitación un ventilador?

 

Cuando hace calor ponemos en marcha los ventiladores. Y en lugares calurosos son habituales los ventiladores en el techo que continuamente mueven sus aspas.

Y eso ho hace sentir frescor.

Pero ¿cómo hacen para refrescar si no disponen de una fuente de frío y se limitan a poner en movimiento el aire caliente?

Por mucho que el aire se remueva, no deja de ser aire caliente. Y, de hecho, la temperatura de la habitación no desciende por muchos ventiladores que pongamos en marcha.

Sentimos un entorno más agradable y fresco y nos encontramos mejor porque el aire en movimiento hace más eficiente la evaporación de nuestro sudor.

El aire en contacto con nuestro cuerpo está más húmedo que el resto porque ya ha absorbido la humedad de nuestro sudor. La corriente de aire del ventilador elimina esta capa húmeda y la sustituye por una de aire seco que absorberá nuestra sudor más eficientemente.

Pero para pasar al estado gaseoso, el agua de nuestro sudor necesita energía (calor) y puede tomarla del ambiente, pero también de nuestro cuerpo, bajando así su temperatura.

Y así se genera frío por evaporación y tenemos la sensación de que la temperatura ha descendido.

Nota sabionda: Igual principio funciona con el abanico y con el botijo.

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Saber Curioso

Gadgets: Aquí no se guarda ron... ¡aquí se guarda energía!

Ni tabaco, ni licor. En el Siglo XXI la petaca contiene nuestro mayor vicio: energía.


La batería-petaca PowerFlask tiene una capacidad de 13.000 mAh, suficiente para cargar unas cinco o seis veces un móvil común y al menos dos o tres veces un tablet. Mejor aún: puede cargar tres dispositivos a la vez.

Vía USA Today.

Tomado de:

Microsiervos

Autos eléctricos, ¿la solución a la contaminación en China?

El "material particulado 2,5" es, al parecer, el nuevo enemigo del pueblo en China.

Estas diminutas y dañinas porciones de materia de hasta 2,5 micrones de diámetro (MP2,5, para abreviar), son demasiado pequeñas para percibirlas a simple vista, pero lo suficientemente grandes como para colarse en el discurso final del primer ministro chino saliente ante el parlamento esta semana.

En su despedida después de una década en el poder, Wen Jiabao señaló que el gobierno comenzó a publicar cifras del MP2,5 y que aún queda mucho por hacer para lograr controlar el grave problema de la calidad del aire chino.

Así es que, con el tema de la contaminación presente en la agenda de la sesión parlamentaria anual, algunos se preguntan cuáles son las soluciones posibles.

Una de ellas bien podría ser darle un nuevo impulso a la industria de los automóviles eléctricos.

Algunos informes indican que a las cinco ciudades que actualmente forman parte del plan de generosos subsidios para vehículos impulsados a batería se le agregarán otras veinte.

Pero hasta ahora ningún país del mundo ha logrado que el sueño de conducir sin emisiones se haga realidad.
A pesar del noble ideal, el coche eléctrico hasta ahora ha dado resultados decepcionantes y representa sólo el 1% de las ventas mundiales de automóviles.

Eso mismo ocurre en China. Hay un objetivo de poner cinco millones en las carreteras en 2020 pero el consumidor chino está, por el momento, muy poco convencido.

Por el momento, el coche eléctrico es caro.

Ansiedad

Sin embargo, la empresa BYD Auto, de la ciudad sureña de Shenzhen, es una de las fabricantes de vehículos eléctricos que anhelan que llegue el momento de que el gobierno intensifique sus esfuerzos.

La compañía saltó a la fama mundial en 2008, cuando el inversor Warren Buffett compró una participación del 9,9%.

Él apostaba a que si hay alguien que puede hacer que la tecnología funcione son los planificadores de China.

De hecho, lo han intentado. En Shanghái, por ejemplo, el importe total de la subvención que se ofrece, incluyendo una exención del costoso sistema de matrículas, asciende a hasta US$30.000.

La polución preocupa a los chinos.

Pero todavía hace falta pagar 40.000 dólares para poder conducir un BYD modelo e6.

Los coches eléctricos no son baratos y los compradores tienen otras preocupaciones además del precio.

"Creo que la gente se entusiasma con los vehículos eléctricos, pero cuando se les pregunta si quieren comprar uno, se ponen nerviosos", dice Isbrand Ho, de la división de exportaciones de BYD.

"A eso lo llamamos 'la ansiedad de la autonomía'". ¿Hasta dónde me va a llevar el vehículo?"

La respuesta, en el caso de un e6, es más de 300 km. con una sola carga.

Ese es el tipo de número que podría empezar a atraer a los menos exigentes con los precios, pero en China todavía no hay estaciones de carga suficientes como para hacer que el coche sea una opción práctica.

El año pasado, BYD vendió sólo 1.700 coches eléctricos en China. Isbrand Ho dice que en ese volumen el coche es inherentemente costoso, debido a la economía de escala.

Lo que se necesita, dice, es conseguir que la producción sobrepase un cierto umbral, y entonces los costos bajarán.

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BBC Ciencia

Islandia proyecta un cable submarino para exportar su energía limpia y barata a Europa

Uniría más de mil kilómetros de distancia entre la isla islandesa y Escocia y varios puntos del continente europeo.

En Krafla hay una caldera volcánica de 10 kilómetros de diámetro

En el camino para salir de la crisis financiera que llevó al país al colapso en 2008 Islandia se ofrece como país exportador de energía verde. El proyecto para conectar su red eléctrica con Escocia, primero, y la Europa continental en un segundo paso, sigue adelante, según explicó a ABC Magnus Thor Gylfason, portavoz de la compañía promotora de la iniciativa, Landsvirkjun, propiedad del Estado islandés y que genera el 75% de toda la electricidad utilizada en el país. La electricidad de Islandia procede en su totalidad de fuentes renovables (hidroeléctrica y geotermia).

Según la empresa, entre los potenciales países de llegada de la electricidad se barajan Reino Unido, Holanda, Noruega y Alemania. Se trataría del mayor cable energético submarino jamás construido, entre 1.200 y 1.900 kilómetros en función del país de destino. En la actualidad, el cable energético submarino más largo lleva electricidad desde Noruega a Holanda a lo largo de 580 kilómetros.

Aunque «el Gobierno no ha tomado ninguna decisión» al respecto «ni lo hará antes de 2014», según cuenta Arni Finnsson, de la asociación Iceland Nature Conservation, el estudio sobre esta propuesta continúa y el pasado martes 26 de febrero tuvo lugar una reunión del comité asesor para esta iniciativa, formado por representantes de todos los partidos políticos presentes en el Parlamento de Islandia y de las diversas partes interesadas, como la Confederación del Trabajo, la federación de la industria eléctrica o las organizaciones ecologistas.

Tras ese encuentro, el presidente de dicho grupo asesor, Gunnar Tryggvason, dijo a este periódico que «aún quedan muchas cuestiones por responder», por lo que se ha encargado al comité un informe que deberá estar listo para presentar al ministro antes del 15 de mayo. Por su parte, Hordur Arnarson, presidente ejecutivo de la compañía Landsvirkjun, decía hace unos días a «The New York Times» que este proyecto «es muy prometedor. Tenemos un montón de electricidad para las pocas personas que viven en Islandia. En comparación con el resto del mundo producimos mucha más energía per cápita y es normal considerar nuestra conexión con otros mercados».

El potencial de la geotermia

En un país con solo 320.000 habitantes, Landsvirkjun vende el 17 por ciento de la electricidad a los hogares y la industria local. El resto va principalmente a las fundiciones de aluminio, propiedad del gigante estadounidense Alcoa y otras empresas extranjeras que han sido atraídas a esta remota isla del Atlántico Norte por su abundante oferta de energía barata. Aunque lo que Landsvirkjun cobra a las fundiciones norteamericanas es un secreto (The New York Times baraja una cifra media de unos 30 dólares por megavatio/hora), la compañía islandesa promete ofrecer los precios más competitivos de Europa explotando su enorme potencial de energía geotérmica.

Los últimos presupuestos públicos de la compañía ofrecen una tasa fija real de 43 dólares por MW/h, mientras las tasas medias reales del mercado europeo eran de 65 dólares MW/h en el año 2011, y la previsión es que aumenten considerablemente en la próxima década.

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ABC Ciencia

Facebook construye centros de datos de almacenamiento en frío

Hoy día subimos infinidad de fotos a redes sociales. Todas ellas ocupas un espacio gigante que ni nos imaginamos. En realidad, los usuarios de Facebook añaden más de 350 millones de foto al día a la plataforma. Echad vosotros mismos las cuentas. Por esa razón, Mark Zuckerberg está planeando alojar todos los archivos viejos de forma más eficiente, almacenamiento en frío, en sus centros de datos de Prineville. Cabe recordar que hace poco mencionamos la colaboración de Facebook e Intel para desarrollar futuros centros de datos.

A lo largo de los años subimos miles y miles de fotos en Facebook. Sin embargo, lo utilizamos más como un servicio de almacenamiento más que para verlas todos los días. De hecho, el 82 por ciento del tráfico en la plataforma está centrado en el 8 por ciento del total de fotos disponibles. Las cifras impresionan, y es que Facebook ya cuenta con más de 240 mil millones de fotos en sus entrañas.

Facebook pretende tener la primera fase, de un total de tres, del centro de datos que está construyendo lista para el otoño de este mismo año. Para que os hagáis una idea de la operación, cada centro contrará con una superficie de 1486 metros cuadrados.

¿En qué se diferencian de los servidores actuales? Los servidores tradicionales de Facebook están siempre encendidos y preparados para transmitir datos en cualquier momento. En cambio, los nuevos servidores de almacenamiento en frío se podrán poner en standby con el fin de no gastar tanta energía, ideales para alojar aquellas fotografías a las cuales se accede muy de vez en cuando. En realidad, serán 5 veces más eficientes, energéticamente hablando, que los de ahora.

Hay que tener en cuenta que en los primeros nueve meses, los centros que dispone Facebook en Prineville han consumido nada menos que 71 millones de kilovatios, comparable al consumo de 6000 hogares. Por esa razón, el almacenamiento en frío es una alternativa más que necesaria ya que su manutención costará un tercio menos que los sistemas actuales.

Además de la ventaja energética, estos centros de datos contarán con 8 veces más capacidad que los que se utilizan ahora mismo, es decir, un exabyte.

La única pega de todo esto es que a la hora de acceder a fotos antiguas, estas tardarán más en cargarse. Sin embargo, no os preocupéis, la información reciente se mantendrá en los sistemas de almacenamiento actuales.

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Gizmologia

La NASA propone tener un reactor nuclear en cada hogar

Los científicos del Centro de Investigación Langley de la NASA estiman que en el futuro sería posible instalar un reactor nuclear en casa en lugar del calentador de agua ya que será suficientemente pequeño y seguro. 

Este tipo de reactor no usa fisión, proceso en el que un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños liberando una enorme cantidad de energía, que se usa en las actuales plantas nucleares. Tampoco se basa en la fusión, proceso de la unión de varios núcleos atómicos de carga similar que forman un núcleo más pesado. Se trata de reactores de reacciones nucleares de baja energía (LENR, por sus siglas en inglés) también conocidos bajo el nombre de reactores de fusión fría. 

La fusión fría es un nombre genérico dado a cualquier reacción nuclear de fusión producida a temperaturas y presiones cercanas al ambiente, muy inferiores a las necesarias normalmente para la producción de reacciones termonucleares (millones de grados Celsius), utilizando equipamiento de relativamente bajo costo y un reducido consumo eléctrico para generarla. Los primeros intentos de conseguirla ascienden a finales de la década de los ochenta, pero a día de hoy no se ha probado definitivamente que la fusión fría sea un proceso físicamente posible. 

Sin embargo el jefe del grupo de investigación, Joseph Zawodny, asegura que su equipo tiene una solución innovadora para conseguir el resultado. Propone procesar el níquel para que pueda contener el hidrógeno de la misma forma que una esponja contiene agua. 

El hidrógeno se ioniza, es decir, cada átomo de hidrógeno se despoja de su electrón y se queda solo con el protón. Luego hacen que los electrones del metal oscilen todos juntos de tal manera que los miles de millones de electrones transfieren la energía electromagnética que tienen almacenada a unos cuantos de ellos. De este modo, el grupo 'privilegiado' de electrones recibe energía suficiente para fusionarse con los protones a su lado (con los iones de hidrógeno) y formar neutrones ultralentos. Los núcleos de los átomos del metal 'capturan' estos neutrones de inmediato (en otras palabras, los absorben) y, gracias a que esta absorción hace extremadamente inestable a los núcleos, se lanza una reacción en cadena que transforma el níquel en cobre y libra la energía útil. 

Los investigadores subrayan que este tipo de energía es más limpia que los combustibles tradicionales. Los reactores de LENR producen energía "sin los peligros de la ionización radioactiva y sin producir basura nuclear" y pueden usarse en los sistemas de transporte e infraestructura. El jefe científico del Centro de Investigación Langley de la NASA, Dennis Bushnell, estima que un 1% del níquel extraído cada año podría cumplir con los requisitos energéticos del mundo con tan solo una cuarta parte del costo del carbón.

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Actualidad RT

¿Por qué iluminan los leds gastando tan poco?

Al principio, los veíamos en rótulos, marcadores electrónicos o termómetros de las ciudades. Después, se han ido extendiendo según disminuía su tamaño.


Los led, hoy en día, se han convertido en una alternativa a la iluminación por bombillas incandescentes e incluso lámparas de bajo consumo, como las fluorescentes. La clave: gastan realmente muy poca electricidad.

Nos acercamos a Cosmocaixa, el museo de la ciencia de la Obra Social La Caixa; allí, el catedrático de Física Antonio Ruiz de Elvira explica que la bombilla de Edison ha sido nuestra fuente de luz doméstica durante 130 años. Ahora bien, este tipo de lámpara está basado en obligar a los electrones a saltar de órbita a base de golpes violentos de otros electrones que circulan por los cables.

La idea de los led es estimular directamente a los electrones para que salten de órbita atómica sin esperar a que algún otro electrón los golpee: luz con un 10% de eficiencia energética y larga duración.

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El Mundo Ciencia 

Así es la muerte de las estrellas

Supernova. Foto cedida por  NASA's Marshall Space Flight Center

Todos los días, cuando salimos a la calle o miramos por la ventana, somos conscientes del efecto que tiene el astro rey sobre el desarrollo de nuestras vidas. La supervivencia de los seres vivos depende íntegramente de su existencia y como si de una idea platónica se tratara, asumimos que Apolo seguirá arrastrando su carro a lo largo de las bóvedas celestes. Pese a que somos conscientes de que el Sol no es un cuerpo inmutable (un ejemplo aquí), sí es racional considerarlo como eterno. En esta entrada veremos cómo es la vida y muerte de una estrella. En general, puede decirse que la vida de una estrella es inversamente proporcional a su masa. Estrellas masivas dispondrán de vidas cortas e intensas, que concluirán de manera trágica. Sin embargo, las estrellas más pequeñas alargarán su existencia durante períodos mucho más largos y abandonarán este mundo sin pena ni gloria. 

Para comprender cómo acaba la vida de una estrella es necesario conocer cómo es su nacimiento. Una estrella comienza su vida a partir del colapso de una gran nube de materia, compuesta en su mayor parte por hidrógeno. Debido a la gran cantidad presente de materia, los átomos comienzan a acercarse entre sí por la acción de la gravedad. Quiero recalcar que si los átomos se atraen entre sí (sí, átomos pequeñitos) es porque su cantidad es desproporcionada. Por ello, cada vez es mayor  la presión y comienzan a chocar entren sí, aumentando la temperatura. Durante el transcurso de este proceso, los átomos de hidrógeno están tan cerca que comienzan a fundirse, lo cual produce energía, que contrarresta los efectos de la gravedad, haciendo que la estrella se hinche y tome la forma que mantendrá durante la mayor parte de su vida. Esta  fase que se conoce como secuencia principal es en la que se quema el hidrógeno para producir helio y energía.

Esquema del proceso de fusión nuclear. / Wykis

Las estrellas son enormes calderas. Se ven obligadas por la fuerza de la gravedad a convertir el hidrógeno, a 16 millones de grados Celsius, en helio. Afortunadamente, esto es lo único que necesitan durante la mayor parte de sus vidas.
En la figura situada a la izquierda puede verse, de manera esquemática, el proceso de fusión nuclear. A grandes rasgos, en el núcleo del cuerpo celeste, un átomo de deuterio y otro de tritio (isótopos de hidrógeno) se "funden", lo cual produce un átomo de helio y un neutrón, junto con, cómo no: energía.

Las reservas de hidrógeno pueden parecer eternas desde la perspectiva de un ser humano, pero llega un punto en el que no hay más hidrógeno disponible que contrarreste el efecto de la gravedad y la estrella comienza su declive. Esto se traduce en una muerte, larga y violenta. La violencia se traduce en que su volumen aumenta, pasando a ocupar un espacio cientos de veces mayor al que disponían durante su secuencia principal. Agonizante, la estrella es incapaz de mantener la temperatura de su superficie y su color se apaga, de ahí que se denomine a estas estrellas moribundas con el término de gigantes rojas.

Foto cedida por Andrea Dupree

El ejemplo de gigante roja por antonomasia es Betelgeuse. A la derecha de este párrafo podemos ver una foto tomada por el telescopio Hubble. Aunque tal vez no lo parezca, su radio es lo suficientemente grande como para que si el Sol se encontrara en el centro, todo el sistema solar cupiese dentro de esta estrella hinchada y y a punto de morir. Un hecho curioso es que la estrella se encuentra a 600 años luz de nosotros, por lo que podría haber muerto hace tiempo, pero todavía no habernos llegado su funesto destello.

En el interior de estos gigantes moribundos la gravedad empieza a ganar la batalla. Esto es debido a que por falta de hidrógeno, el proceso de fusión se está apagando. Este declive hace que los átomos cedan a la influencia de la gravedad y la distancia entre ellos disminuya. Por tal razón, las reacciones de fusión se reactivan, debido a que aún queda materia en el núcleo. Sin embargo, no se  trata de la misma situación que en la secuencia principal. Ahora ya no queda hidrógeno que fundir, sino helio; y debido a que la presión en el núcleo ha aumentado, las temperaturas son mayores (alrededor de unos 100 millones de grados Celsius). Esta situación hace posible que los átomos de helio se fundan entre sí, y producen la aparición del carbono, del oxígeno y de la energía suficiente para detener el colapso, al menos temporalmente. He aquí una de las ironías del universo. Para que se originen dos de los elementos más importantes para la presencia de la vida, una estrella debe morir. 

En el caso de nuestro Sol, al poseer una masa comedida, cuando el helio se agote, detendrá su proceso de fusión, ya que no quedará suficiente masa en su núcleo para plantarle cara a la gravedad. En ese momento el Sol se desprenderá de sus capas más externas,  y tan sólo quedará su núcleo, el cual  pasará a tomar el nombre de enana blanca, que irá apagándose a lo largo de las eras, hasta convertirse en una enana negra. 

Antes de retomar la muerte de Betelgeuse, debemos hablar de las estrellas menos masivas, es decir, aquellas cuya masa es menor que la mitad que la que posee el Sol. Como decíamos antes, la intensidad de la vida de una estrella depende de su masa. Las estrellas más grandes requieren mayor energía del proceso de fusión nuclear para contrarrestar la gravedad producida por este exceso de materia. Una enana roja, sin embargo, quema su combustible de manera lenta durante toda su vida, por lo que poco se conoce sobre su muerte, pero se espera que no sea muy violenta.

Si la masa de la estrella es superior a la del Sol, pueden darse nuevas fases de colapso y reinicio del proceso de fusión. Es decir, el proceso continúa más allá de la fusión del helio, siempre y cuando quede suficiente materia. De esta manera se consiguen todos los elementos de la tabla periódica hasta llegar al hierro. De hecho, el final de una estrella de menos de nueve masas solares, consiste en que gran parte del volumen de la estrella se estructura como una esfera con capas. Además, su centro está compuesto por hierro y las capas externas de elementos menos pesados, hasta llegar a una superficie de hidrógeno. Una vez se ha alcanzado este estado, mediante una violenta explosión, la estrella muerta esparce al universo todo su contenido en forma de una nebulosa estelar.

Las estrellas más grandes, cuya masa es superior a nueve veces la masa solar, producen el resto de elementos que conocemos. Es tanta la materia que queda en la esfera metálica del final de sus vidas, que tras su colapso, se produce un "rebote" de materia, que choca contra las capas externas, y fuerza a que se alcancen temperaturas de miles de millones de grados Celsius. Durante esta tremenda explosión, denominada supernova, se dan las condiciones necesarias para formar el resto de elementos pesados como el oro, la plata o el uranio. Esta brutal explosión disemina la esencia de la estrella en el espacio, y deja  una densa estrella de neutrones donde anteriormente se encontraba el núcleo, la cual gira frenéticamente hasta el fin de la eternidad.

Con todo lo anterior quiero decir una cosa: nada es eterno, ni siquiera una gloriosa estrella. Lo importante de la muerte de estos cuerpos es  lo que nos enseñan. De las cenizas de algo grande, siempre puede volver a surgir algo nuevo. De cada una de las nebulosas que se producen tras la muerte de cualquier estrella lo suficientemente masiva, hay suficiente materia para que nazcan nuevos astros.

Foto cedida por NASA Goddard Photo and Video

El Sol, los planetas del sistema solar, la vida, 

 se sustentan sobre el cadáver de innumerables astros. 

Nunca mejor dicho, somos polvo de estrellas.

Pepe "Puertas de Acero" Pérez

Fuente:

Mente Enjambre

El Americio y la Tabla Periódica

En la entrada anterior hicimos un repaso rápido por la Tabla Periódica desde un punto de vista peculiar: los elementos que aparecen en la Naturaleza sin combinar, es decir, los elementos nativos. Hoy vamos a irnos a un elemento que no existe de modo natural en nuestro planeta, un elemento artificial.
Hace menos de un siglo, ningún químico hubiera puesto la mano en el fuego porque la Tabla Periódica continuase tras el uranio, el elemento natural mas pesado observado en la Tierra (salvo trazas de plutonio formadas en los reactores nucleares naturales, de los que seguro que Greenpeace no ha oído hablar).
Y, sin embargo, si que continuó. Y mucho. Y los elementos que la continuaron, llamados transuránicos, dieron lugar a la segunda gran gesta química de la Tabla Periódica: la de los elementos artificiales.

Hoy vamos a centrarnos de un elemento muy importante de este grupo de los transuránicos. Uno que conecta directamente la Segunda Guerra Mundial con la exploración de Marte, pasando por la industria y la medicina y que todos habéis tenido muy cerca alguna vez, y posiblemente lo sigáis teniendo: el americio. Es más, si aún lo teneis cerca, tal vez podáis usarlo para hacer un experimento muy interesante. No os asusteis, sólo seguid leyendo y os lo cuento.
(Nota: me temo que para entender esta entrada el lector debe conocer lo básico sobre radiactividad y núcleo atómico. Nivel COU del de antes y bachillerato ahora.).
Esta breve historia comienza en la Segunda Guerra Mundial. Mientras la gente moría en las ciudades y campos de batalla, se libraba otra guerra en secreto: la fabricación del arma definitiva que pondría fin a la guerra. En la investigación del famoso Proyecto Manhattan se habían llegado a grandes avances. La radioquímica del uranio se conocía muy bien y el plutonio se había convertido en un objetivo primario a partir de 1940, en una carrera contra los alemanes, que estaban en condiciones de encontrar un arma similar. Quizá si muchos físicos alemanes, en cantidad significativa de origen judío, no hubieran huído a Inglaterra o USA, la historia habría sido bien distinta (probablemente para nuestra desgracia)
.
 Las predicciones indicaban que el plutonio-239 sería un isótopo fisible y suficientemente estable como para prepararlo en gran cantidad, además de poderse preparar en 'weapon-grade' con mas rapidez y facilidad que el uranio-235. Justo lo que necesitaban para su nueva arma. En 1941, los científicos J. Kenedy, Glenn T. Seaborg, Emilio Segre y A. Wahl consiguieron obtener y separar el Pu-239. Poco tiempo despues, en agosto de 1942, en el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago (USA) dirigido por Glenn T. Seaborg, se asistió a un hecho histórico: la obtención de 10 microgramos de hidróxido de plutonio puro. Seaborg relata el hecho:

Este dia memorable pasará a la historia científica jalonando la primera contemplación directa de un elemento sintético y el primer aislamiento de una cantidad ponderable de un isótopo artificial de un elemento.

Glenn T. Seaborg, codescubridor (o mas bien, coinventor) del plutonio, el americio y el curio y creador de la forma de la Tabla Periódica que manejamos hoy día. 

 Tras ello, las propiedades químicas del plutonio se investigaron a fondo, utilizando únicamente técnicas microquímicas y de microscopía química. A finales de 1942, el plutonio, desconocido apenas un año ántes, se conocía casi tan bien como cualquier elemento de la Tabla. Lamentablemente el hito científico del descubrimiento del plutonio quedó sepultado por su primer uso. En agosto de 1945 murieron mas de 80.000 personas, la gran mayoría ciudadanos no combatientes e inocentes, en uno de los actos terroristas mas decisivos y dramáticos de la historia. Este acto fue perpetrado usando a Fat Man, la primera bomba atómica de plutonio de la Historia.

Desvinculado de las necesidades militares y una vez resuelto el problema del plutonio para la guerra, Seaborg pudo seguir investigando, ya con tranquilidad, los elementos transuránicos. Para ello aprovechó la instalación del ciclotrón de 1,5 metros del Lawrence Berkeley National Laboratory para bombardear una muestra de uranio-238 con partículas alfa aceleradas y una de plutonio-239 con neutrones, esperando obtener el plutonio-241:

U238+ alfa --> Pu241 + neutrones

Pu239 + neutrones--> Pu240

Pu240 + neutrones --> Pu241

El ciclotrón empleado en el descubrimiento del Curio y del Americio

Tras estas reacciones de transmutación, el plutonio-241 se desintegraba emitiendo radiación beta y transformándose en el americio-241, el isótopo que buscaban. Este descubrimiento se anunció en noviembre de 1945 por Seaborg, Ghiorso, James y Morgan. Utilizando técnicas similares, Seaborg y sus colaboradores descubrieron poco antes el curio, que nos va a conectar nuestro americio con Marte... Seaborg recibió en 1951 el premio Nobel por sus trabajos con éstos elementos.

 El primer compuesto puro de americio, el hidróxido, fue obtenido por el químico Burris Cunningham. El descubrimiento y estudio de la química del americió llevó a Seaborg a proponer la forma actual de la Tabla Periódica, ubicando la "serie actínida", químicamente análoga a las Tierras Raras o "serie lantánida", en la forma que todos conocemos. 

El nombre de americio no viene de ningún delirio patrio, sino, simplemente, de su analogía química con la tierra rara europio. Con el estudio del americio, Seaborg cierra la estructura de la Tabla Periódica iniciada con Mendeleev. 

Actualmente, en nuestro planeta existen bastantes toneladas de americio, obtenido a partir de combustible nuclear en centrales nucleares y por envejecimiento de stocks de plutonio. Si os parece caro el oro, el precio actual del americio es de unos 1500 euros el gramo.  El isótopo mas común es el americio-241, del que, en el año 2003, segun la IAEA, se obtuvieron 87 toneladas a partir de combustible nuclear usado. 

El americio-241 tiene un periodo de semidesintegración de 432 años (!cuidado¡, no confundir con 'vida media'. En inglés, el periodo de semidesintegracion es 'half-life', de donde viene la confusión). Es decir, al cabo de ese tiempo la actividad radiactiva de una muestra de Am-241 se habrá reducido a la mitad. Mientras se va desintegrando, el americio-241 sigue este proceso:

Am-241--> Np-239* + He-4 (alfa, 5.6 MeV)

Es decir, el americio se transmuta en neptunio, emitiendo radiación alfa con una energía de 5,6 MeV. El nucleo de neptunio recien nacido esta en un estado excitado y se relaja emitiendo rayos gamma:

Np-239* --> Np-239 + foton (gamma, 59 KeV)

Si vemos el espectro de la energía gamma emitida por una fuente de americio-241, veremos esto:

El pico de 59 KeV es la principal emisión gamma producida por la relajación nuclear del neptunio recien formado. Los otros picos son el resultado de mezclar:

-Otros rayos gamma emitidos por la desintegración del americio y del neptunio (26 y 33 KeV)
-Rayos X debidos a la excitación de los átomos de neptunio por la radiación alfa (13 a 20 KeV). Estos se producen debido a que la radiacion alfa emitida en la primera ecuación es muy energética, lo suficiente para sacar de su sitio un electrón en el átomo de neptunio. Este proceso de producción de rayos X es muy importante, por lo que vamos a ver despues. Y, tambien nos dice que, si teneis una fuente de americio cerca, también teneis un poco de neptunio...

Uso del Americio

A lo mejor sois de los que pensais...bueno, y el americio...¿para que sirve?. Pues teniendo en cuenta que es un potente emisor alfa y un débil emisor gamma, resulta un elemento muy muy útil, que se usa para:

- Aplicaciones médicas: estudio de la densidad del hueso, diagnósticos diversos.
- Aplicaciones industriales: Medición de grosores en diversas aplicaciones, como en la industria del metal y en la del papel. Tests de aleaciones metálicas y radiografías de piezas, en especial analisis del aluminio. Análisis químicos por emision de rayos X, como, por ejemplo, su uso en el análisis del oro. Analisis del cemento y de minerales en minería. Estudios hidrogeológicos, en meteorologia para determinar la densidad el aire...
Pero quizá su uso mas conocido es el de los detectores de humos. Antes (ahora se han retirado en general, debido al miedo irracional a la radiactividad), los detectores de humo llevaban una pequeña fuente de americio-241. Su uso era debido a la capacidad altamente ionizante de la radiación alfa que emite. Si entraba humo en el detector, la ionización producida por la fuente disminuía, haciendo saltar la alarma. Hay que aclarar que, en la cantidad presente en un detector de humo, el Am-241 no reviste ningun riesgo, ya que la radiacion alfa tiene un alcance de apenas un par de centímetros y la radiación gamma asociada es demasiado débil.
Pero su uso mas interesante para nosotros es debido a la capacidad de la radiación alfa para generar rayos X en un material en el que impacta. Esta propiedad puede convertir nuestra pequeña fuente de americio-241 en un instrumento analítico muy divertido.

Lea el artículo completo en.

Noticias de un Espía desde el Laboratorio

Lea en los archivos de Conocer Ciencia:

La tabla periódica de los videos

 100 años después se actualiza la tabla periódica

¿Qué pasaría si todos los elementos de la tabla periódica se juntaran a la vez?

¿Por qué el universo se constituye de galaxias y no únicamente de estrellas?

Las estrellas se formaron a partir de nubes que colapsaron dentro de las galaxias.

Es una consecuencia de la estructura a pequeña escala de la materia y la energía en el universo durante su período de formación.

Aunque hasta el día de hoy no queda claro de qué manera se formó la estructura del universo, los astrónomos creen que las fluctuaciones diminutas en la densidad de la materia se convirtieron en la semillas que después resultaron en protogalaxias y cúmulos.

Las estrellas se formaron después, a partir de nubes que se colapsaron dentro de estas protogalaxias.

Así que es probable que el Universo se constituya de galaxias (en lugar de estrellas) debido a que las fluctuaciones primordiales correspondían a la escala adecuada para crearlas.

Fuente.

BBC Ciencia

Guerra fotovoltaica Europa-China

La tensión se ha instalado entre los fabricantes europeos de paneles solares fotovoltaicos y sus competidores chinos. La razón es el presunto dumping de las empresas chinas en la venta de módulos en el mercado mundial en una industria con sobreoferta. En 2011 se instalaron 23.000 megavatios de potencia en todo el mundo, un 30% más que el año anterior.

El problema es que mientras las empresas europeas sufren este exceso de oferta, las compañías chinas estarían vendiendo sus paneles solares por debajo del precio de coste gracias a subvenciones y créditos blandos de su Gobierno para apoyar a su industria, violando las reglas de la competencia que fijan los organismos internacionales. Las compañías europeas denunciaron esta supuesta competencia desleal china ante la Comisión Europea el pasado junio.

Bruselas dio luz verde a la investigación y tiene de plazo hasta julio de este año para dictar medidas provisionales; en concreto, la imposición de aranceles a la importación de los paneles chinos.

Las compañías europeas siguen la estela de Estados Unidos, que en septiembre de 2011 aprobó la instauración de aranceles a la entrada de paneles chinos de entre un 15% y un 250% tras confirmar el dumping del país asiático y las ayudas de ese Gobierno a sus empresas. "Ahora, la entrada de módulos en Estados Unidos ha caído, pero China ha reaccionado comprando células en Taiwán y fabricándolas en su país para escapar a los aranceles", explican fuentes del sector.

Desde esta industria no dudan en apuntar a la presunta competencia desleal china como principal causa de la caída en picado de las empresas europeas. "En 2005 no se vendían módulos chinos en Europa; en 2009, el 63% de las ventas para los 5.800 megavatios de potencia que se instalaron procedían de ese país", prosiguen desde el sector europeo. Las empresas de Pekín coparon el 80% del mercado mundial en 2011 "gracias a las ayudas del Gobierno". Entre 2010 y 2012, el Banco de Desarrollo Chino habría concedido préstamos a empresas de energía solar fotovoltaica por valor de 33.000 millones de euros, informa Bloomberg.

El gesto de Pekín ha supuesto la caída de hasta el 70% de los precios de los paneles en apenas un año. "Las empresas chinas pueden vender por debajo del precio de coste porque saben que el Gobierno las apoyará, pero en Europa no es así", insisten en la industria. Mientras el coste de fabricación de un panel para las compañías chinas y estadounidenses se situó en 72 céntimos de euro de media en 2011, el precio no subió de 50 céntimos. "El precio de los paneles baja año tras año gracias a la tecnología, pero esa bajada no debe ser por el precio que marque China".

Por ello, las compañías europeas se unieron bajo el paraguas de la empresa alemana SolarWorld, que lideró la demanda en Estados Unidos contra los fabricantes chinos. La compañía, una de las mayores en Europa, ha logrado aglutinar al 25% del sector europeo para pedir medidas compensatorias. En septiembre de 2012, esta coalición de empresas solicitó en paralelo una investigación sobre las presuntas ayudas ilegales del Gobierno chino a sus fabricantes de paneles.

La denuncia de las compañías del país asiático es ahora casi la única esperanza para las empresas europeas y, en concreto, españolas. De confirmarse el dumping, el precio de los paneles subiría y daría algo de oxígeno a una industria que se asfixia y en la que prácticamente todos los fabricantes están quebrados por la desaparición de las ayudas, el caos regulatorio y la imposibilidad de acceder a un crédito. "Sería paradójico que en un futuro dejáramos de comprar gas y petróleo en el exterior para comprar paneles solares a China", dicen desde uno de los pocos fabricantes que sobrevive en el desierto solar que es ahora España.

Una opción para las empresas españolas sería reproducir el modelo de incentivos económicos que aplican países como Italia y Francia a la fabricación de paneles en suelo comunitario. El Estado galo paga un 10% más de tarifa si al menos el 60% del panel se ha fabricado en Europa. Por su parte, Italia aprobó en julio de 2012 hasta 20 euros por megavatio en 2013, 10 euros en 2014 y 5 euros en 2015 para aquellos módulos que estén fabricados en la Unión Europea. Por el momento, el Ejecutivo español no se ha pronunciado.

El silicio en mínimos históricos

Hasta hace apenas cuatro años la producción de polisilicio, la materia prima que se utiliza para fabricar las obleas que dan lugar a los paneles solares, se concentraba en un puñado de empresas de Japón, Europa y Estados Unidos. Cuando la industria solar fotovoltaica explotó en España en 2007, el kilo de este material que se obtiene a base de arena rondaba los 400 dólares. "En España prácticamente no se fabricó ningún panel hasta entonces porque era carísimo. Coincidió con el empuje de la industria en Alemania, que también necesitaba comprar grandes cantidades de polisilicio", explican desde el sector.

A medida que esta industria y la electrónica -que también necesita esta materia prima para fabricar ordenadores o teléfonos móviles- se ha ido desarrollando, el mercado ha visto la entrada de nuevos fabricantes y la caída del precio del kilo de polisilicio hasta los 30 dólares.

"Los paneles ahora son un 80% más baratos que hace cuatro años gracias a los avances tecnológicos, sin duda, pero también porque muchas empresas han entrado en la fabricación de polisilicio", asegura Carlos Relancio, presidente de Europv, dedicada al asesoramiento de empresas del sector fotovoltaico, en respuesta a las críticas a los fotovoltaicos, a quienes acusa de haberse enriquecido gracias a la caída de precios.


Tomado de:

Cinco Días

China: El consumo de carbón y el aire contaminado

La contaminación en las grandes ciudades chinas ha llegado a niveles peligrosos, según la OMS.

Los habitantes de Datong llaman a su ciudad la capital china del carbón, y no es muy difícil enterarse porqué. Fuera de la ciudad se pueden ver enormes torres mineras y edificios que dejan cicatrices en el terreno.

En una de las minas de carbón, las palas mecánicas trabajan sin descanso. Arrastran grandes montañas del mineral cerca de los camiones que lo van a transportar. El aire está lleno de suciedad, ennegrecido por el polvo de carbón.

 

Es un negocio sucio, pero en China es un trabajo crucial. El carbón ha alimentado el boom económico del país, triplicándose su consumo en poco más de una década. 

Actualmente, China quema casi el mismo carbón que consume el resto del mundo junto. Pero eso está dejando a muchas ciudades, incluida Pekín, sofocadas por un peligroso smog.

Muchas personas en la capital afirman que la contaminación este mes ha sido la peor de la que se tiene memoria.

Los hospitales han sido inundados por jóvenes y ancianos con problemas respiratorios en momentos en que la contaminación ha sobrepasado niveles que la Organización Mundial de la Salud considera peligrosos.

Un estudio reciente, llevado a cabo por Greenpeace East Asia y la escuela de salud pública de la Universidad de Pekín estima que la contaminación del aire ha causado más de 8.000 muertes prematuras en cuatro grandes ciudades chinas el año pasado.

"Muy severa"
El carbón es usado para producir dos tercios de la energía que consume China y es la principal fuente de contaminación junto con los millones de automóviles que recorren las vías del país.

Pero el smog que produce el carbón ha hecho que muchos se cuestionen el modelo económico del país.

"Si no pasa nada la indignación pública en las grandes ciudades seguirá aumentando"

Yang Fuqiang, alto asesor del Consejo de Defensa de Recursos Naturales.

Yang Fuqiang, exinvestigador de política energética del gobierno y ahora alto asesor del Consejo de Defensa de Recursos Naturales, afirma que en estos momentos se necesita reducir la dependencia china de la industria pesada.

"Tenemos que cambiar. La contaminación causada por el carbón es simplemente muy severa", señala. "Si no pasa nada, la indignación pública en las grandes ciudades seguirá aumentando".

"El gobierno necesita restringir el uso de carbón y desarrollar tecnología limpia más eficiente".

En Pekín, las autoridades han cerrado fábricas y restringido el uso de automóviles para tratar de reducir la contaminación. A la gente se le está pidiendo que cierre las ventanas de sus viviendas. La venta de purificadores de aire y tapabocas ha aumentado de manera tan impresionante que muchas tiendas sencillamente ya no tienen estos productos.

A largo plazo, China está invirtiendo de manera considerable en energía hidroeléctrica y otras fuentes renovables. Tanto así que se considera un líder mundial en tecnologías verdes.

Pero con la demanda de energía en aumento año a año, el consumo de carbón también se ha incrementado.
 

Expectativas 

 

Xu se alegra de los beneficios que le ha traído el crecimiento económico de su país.

Este jueves la agencia de noticias oficial china Xinhua informó que las autoridades han establecido una meta con el fin de reducir el crecimiento de consumo de energía, de carbón en particular.

Pero cualquier esfuerzo para ponerle un límite al consumo chocará con la resistencia de los gobiernos locales, que temen restricciones a su crecimiento económico.

Sin embargo, muchas personas en las grandes ciudades quieren que las autoridades tomen medidas duras para mejorar la calidad de vida. En todo caso, en las sombras de las minas de carbón en Datong, hay otras expectativas.

Xu Youwang ha sido campesino toda su vida. Tiene 56 años y asegura que puede recordar el día cuando todo lo que poseía eran ovejas. Tanto él como sus vecinos vivían en casas de bloques de barro.

Ahora tiene una lavadora, una televisión y grandes sueños. "Si tuviera dinero me compraría un auto, un apartamento, un refrigerador y una computadora", asegura.

Xu espera que su vida sólo mejore. Y ese es el desafío del liderazgo chino, balancear las aspiraciones de la gente como él con un crecimiento económico sustentable.

Por ahora, al menos, la dependencia del carbón y la contaminación que viene con ella muestran pocos signos de que todo esto acabe.

Fuente:

BBC Ciencia

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