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17 de junio de 2009

Diseñan un motor cuántico ¡formado sólo por dos átomos!

Jueves, 18 de junio de 2009

¿Qué es un motor eléctrico?

Es importante comprender como funciona un motor eléctrico para saborear mejor el artículo de hoy. Ante todo es importante saber que un motor es una máquina que transforma energía eléctrica en energía mecanica ¿y que es la energía mecánica?, pues simplemente queremos decir que el motor transforma la energía eléctrica en movimiento, o sea los motores pueden mover muchas cosas desde ventiladores hasta aeroplanos, desde juguetes hasta maquinarias de excavación.

¿Cómo funciona un motor eléctrico?

Para entender cómo funciona un motor eléctrico, la clave es entender cómo funciona un imán. Un imán es la base de un motor eléctrico. Puede entender cómo funciona un motor si se imagina el siguiente escenario. Digamos que usted creó un imán simple envolviendo 100 veces alambre alrededor de un tornillo y conectándolo a una batería. En tornillo se convertirá en un imán y tendrá un polo norte y sur mientras la batería esté conectada.

Ahora digamos que usted toma el tornillo imán, coloca un eje en la mitad, y lo suspende en la mitad de la herradura del imán como se muestra en la figura siguiente. Si usted fuera a atar una batería al imán de tal forma que el extremo norte del tornillo que se muestra, la ley básica del magnetismo le dirá que pasará: el polo norte del imán será repelido del extremo norte de la herradura del imán y atraída al extremo sur de la herradura del imán. El exremo sur del imán será repelido de forma similar. El tornillo se movería una media vuelta y se colocaría en la posición mostrada.

Puede ver que este movimiento de media-vuelta es simple y obvio porque naturalmente los imanes se atraen y repelen uno al otro. La clave para un motor eléctrico es entonces ir al paso uno así que, al momento en que ese movimiento de media vuelta se complete, el campo del electroimán cambie. El cambio hace que el electroimán haga otra media vuelta. Usted cambia el campo magnético simplemente cambiando la dirección del flujo de electrones en el alambre (se logra esto moviendo la batería). Si el campo del electroimán cambia justo en el momento de cada media vuelta, el motor eléctrico girará libremente.

¿Cómo construir un motor eléctrico?

Ahora te invitamos a crear un motor, es muy sencillo, sñolo dale click a este enlace: Taller: ¿Cómo hacer un motor eléctrico? Fuente: SalonHogar



En este video se ve, de manera sencilla y con materiales económicos, la construcción del motor eléctrico:



Si deseas conocer un poco de historia no te puedes perder esta biografía de Faraday, ¿quién era él?, pues era un fanático de los imanes, y además refelexionaba mucho sobre la relación entre los imanes y la electricidad. Se considera a Michael Faraday el creador del generador eléctrico.



Y también es sumamente interesante conocer la vida de Joseph Henry, el auténtico creador del motor eléctrico. Inclusive el podría haber sido el padre del generador, pero nunca gustó de patentar sus ideas, el creía que la ciencia debía de estar al servicio de la Humanidad.



¿Qué es un generador eléctrico?

Recordemos que dijimos al principio que un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Y un generador eléctrico realiza el proceso inverso, o sea convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Su mismo nombre lo indica el generador genera energía eléctrica. Para finalizar los dejo con un video, es la explicación más didáctica que he podido encontrara al respecto.



Un grupo de físicos de la Universidad de Augsburgo, en Alemania, ha diseñado un motor que está formado por sólo dos átomos ultra-fríos que se moverían atrapados dentro de un anillo de luz láser. Aunque todavía este motor existe únicamente como idea, los científicos aseguran que hoy día ya se podría fabricar. Por otro lado, su funcionamiento ha sido demostrado mediante complejos cálculos. Físicos y otros científicos señalan el interés de la idea, aunque aún quedan grandes cuestiones por resolver, entre ellas, las de su aplicación práctica.

Por Yaiza Martínez.

Motor cuántico atómico formado por dos átomos ultra-fríos atrapados en un entramado ótpico con forma de anillo. El átomo con la flecha estaría cargado magnéticamente. Fuente: Physical Review Letters.

El primer motor eléctrico de la historia fue creado hace cerca de dos siglos y, en las últimas décadas, científicos e ingenieros han trabajado para construir motores cada vez más pequeños.

Ahora, un equipo de físicos teóricos ha ideado una versión del clásico motor eléctrico giratorio… fabricada con tan sólo dos átomos.

Según se explica en la revista Science, este motor consistiría en un anillo de luz portador de dos átomos ultra-fríos. Sus creadores aseguran que la máquina cuántica podría fabricarse ya en la actualidad, incluso a pesar de que ni siquiera ellos pueden explicar del todo su funcionamiento.

Átomos atrapados en luz

A escala macroscópica, un motor eléctrico rotatorio es una máquina que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Estas máquinas se componen principalmente de dos partes: un estator o parte fija, que da soporte mecánico, y un rotor.

Los físicos Alexey Ponomarev, Peter Hänggi y Stanislav Denisov, de la Universidad de Augsburgo, en Alemania, han ideado el equivalente atómico o de mecánica cuántica de un motor de este tipo.

Su máquina consistiría en una serie de puntos de luz láser que formarían un círculo. Estos puntos de luz láser atraparían en su interior dos átomos ultra-fríos.

Según explica la revista Futura-Sciences, atrapar átomos ultra-fríos usando fotones (las partículas elementales de la luz) es una técnica bien conocida, por ejemplo, para fabricar relojes atómicos, cuyo funcionamiento se basa en la frecuencia de una vibración atómica.

Sin embargo, hasta ahora nadie había imaginado que este sistema pudiera ser utilizado también para generar un trabajo mecánico.

Portador e iniciador

Los átomos ultra-fríos atrapados por la luz serían dos átomos distintos. El primero de ellos, al que los físicos han bautizado como “portador” perdería un electrón y, por tanto, quedaría cargado eléctricamente. Es decir, sería “portador” de una corriente.

El segundo átomo, que sería neutro, por tanto, carecería de carga eléctrica serviría como “iniciador” o “arrancador” cuántico, explican los físicos en un artículo aparecido en Physical Review Letters.

En un motor eléctrico convencional, es la corriente eléctrica la que genera el movimiento de éste. En el caso del motor atómico, los científicos planean aplicar al sistema compuesto por estos átomos y la luz láser un campo eléctrico perpendicular al plano del anillo luminoso para poner el motor “en marcha”.

Dicho campo eléctrico provocaría inicialmente el movimiento del átomo “portador” pero, como nos encontramos en el nivel cuántico de la materia, éste no se movería siguiendo la trayectoria circular que pudiera seguir, por ejemplo, una bola.

Al ser una partícula cuántica, el movimiento del átomo “portador” debería ser considerado como una onda, es decir, que su posición vendría descrita sólo por la probabilidad.

Empujón atómico

Pero para que el átomo “portador” llegue a moverse se necesita no sólo este campo eléctrico, sino también el átomo “iniciador”.

Según explican los físicos, al aplicar el campo magnético al sistema, incidirían sobre éste ondas de igual fuerza que girarían alrededor del anillo en dos direcciones. La simetría de dichas ondas en un sentido u otro, provocaría que el movimiento global del átomo “portador” fuera igual a cero o nulo.

Por eso es necesario el segundo átomo, el “iniciador”, para que el “portador” se mueva. Este átomo sería el que permitiese el movimiento. Al no tener carga eléctrica alguna, provocaría una asimetría en las ondas energéticas, y funcionaría como un “empujón” para el “portador”.

Por último, para que el motor no sólo empiece a moverse sino también siga girando, el campo magnético aplicado debería oscilar según un patrón específico.

Esto que parece tan complicado funciona perfectamente en los cálculos realizados por los físicos, y todo a pesar de que incluso ellos reconocen no comprender completamente el papel del átomo “iniciador” en el proceso descrito.

Interés y aplicaciones

Según Sergej Flach, un físico del Instituto Max Planck de Alemania, teóricamente este desarrollo es muy interesante, aunque experimentalmente aún queden grandes cuestiones por resolver.

Para Roland Ketzmerick, otro físico teórico de la Universidad Técnica de Dresden, la idea del motor de dos átomos y luz está relacionada con largas configuraciones a modo de cadena de luz y átomos denominadas ratchets cuánticas. Ketzmerick señala el gran atractivo del diseño.

¿Pero para qué podría servir un motor tan pequeño? De momento para nada, publica Futura-Science. Sin embargo, su fabricación resulta de gran interés tanto en el plano teórico como en el plano experimental.

Fuente:

Tendencias 21

15 de junio de 2009

Cómo enseñar a derivar sin utilizar límites

Martes, 16 de junio de 2009

Newton y Leibniz derivaban funciones sin utilizar el concepto de límite. Concepto que hasta Cauchy no se popularizó. Sin embargo, hoy en día pretendemos que los adolescentes aprendan a derivar tras saber calcular límites. Les pedimos que ricen el rizo y aprendan un concepto “difícil” de principios del s. XIX para dominar un concepto “fácil” de finales del s. XVII. Les complicamos la vida.

Más tarde el alumno se da cuenta que derivar es muy fácil. Aprenderse una pocas reglas sencillas y aplicarlas directamente. Y el alumno se pregunta ¿para qué me habrán enseñado el concepto de límite? Parece fácil la respuesta, para complicarle la vida al alumno. Ni más ni menos. ¿Se puede enseñar a calcular derivadas directamente? Por supuesto que sí, como ya se hizo durante más de un siglo. Nos lo recuerda, porque a veces es necesario que nos recuerden lo obvio, Michael Livshits, “You could simplify calculus,” ArXiv preprint, Submitted on 22 May 2009

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Un profesor (P) le pide a un alumno (A) que calcule la derivada de x^4 en el punto x = a. El estudiante, inteligente donde los haya, escribe el siguiente cociente de diferencias \frac{x^4 - a^4}{x - a}, tras ello, factoriza el numerador y lo reescribe como \frac{(x - a) (x + a) (x^2 + a^2)}{x - a} , cancela los x - a, y obtiene como resultado (x + a) (x^2 + a^2), donde substituye x = a para obtener finalmente 4 a^3, que es la respuseta correcta, por supuesto. Al profesor no le gusta esta solución y discute con su alumno como sigue:

P: Tu respuesta es correcta, pero ¿por qué no has utilizado la definición de la derivada como un límite? Estas estudiando un curso de cálculo, debes hacerlo como hay que hacerlo.

A: ¿Realmente hay que utilizar límites? Me parece una pérdida de tiempo, es mucho más fácil simplificar y substituir x = a. Me parece más elegante. it looks like it works fine.

P: ¿Pero entiendes por qué funciona?

A: Hmmm, veamos. Creo que funciona porque el límite de (x + a) (x^2 + a^2) para x \rightarrow a es 4 a^3, por tanto, en lugar de calcular el límite podemos introducir directamente x = a en (x + a) (x^2 + a^2).

P: ¿Cómo se llaman las funciones a las que les puede subsituir x = a directamente en lugar de calculando su límite en a?

A: ¿Función continua en a? Sí, ya me acuerdo.

P: ¡Correcto! Debes saber que los matemáticos diferenciaban polionomios, raíces cuadradas, y funciones trigonométricas en el s. XVII, mucho antes de que se inventaran los conceptos de función continua y los límites en el s. XIX. ¿Por qué no tratas de derivar a tu manera las siguientes funciones: \sqrt[3]{x}, y \frac{x^2}{3 + x^3} ?

A: Vale, lo haré. Creo que seré capaz de lograrlo.

Estimado lector, si eres aficionado a las matemáticas, ¿te atreves a lograrlo?

Te ayudaré un poco. ¿Cómo podemos calcular la derivada de \sqrt{x}. Podemos escribir el cociente de diferencias \frac{\sqrt{x} - \sqrt{a}}{x - a} y tratar de hacer que esta expresión tenga sentido bajo la sustitución x = a. ¿Cómo lograrlo? Podemos reescribir el denominador como (\sqrt{x})^2 - (\sqrt{a})^2 y factorizarlo como (\sqrt{x} - \sqrt{a}) ( \sqrt{x} + \sqrt{a}), de manera que \frac{\sqrt{x} - \sqrt{a}}{x-a}=\frac{\sqrt{x}-\sqrt{a}}{(\sqrt{x}-\sqrt{a})(\sqrt{x}+\sqrt{a})}=\frac{1}{\sqrt{x}+\sqrt{a}}, expresión que tiene sentido al hacer x=a, resultando en la respuesta correcta (\sqrt{x})' = 1 / (2 \sqrt{x}).

Lo dicho, estimado lector, te atreves a emular esta proeza con \sqrt[3]{x}, y \frac{x^2}{3 + x^3}.

Fuente:

Francis The Mule - Science News

Los navegadores ahora guardan en caché los videos de YouTube

Lunes, 15 de junio de 2009

Hasta hace un tiempo atrás cuando reproducíamos un video de Youtube, si cerrábamos la pestaña que contenía el video y luego lo reproducíamos nuevamente, había que esperar que este nuevamente se cargara para poder reproducirlo.

Pero lo anterior ya es historia gracias a que ahora los videos de Youtube son guardados en el caché del navegador, por lo que se reduce considerablemente el ancho de banda necesario en cada reproducción (se reproduce en forma local). Incluso cuando cerramos la pestaña que contenía el video y luego volvemos a reproducirlo, el acceso al video se realiza desde el caché que lo almacenó anteriormente.

Este cambio también beneficia a los usuarios que poseen conexiones a Internet lentas, ya que podrán dejar cargando el video mientras realizan otra actividad, para luego reproducirlas tantas veces como lo deseen sin tener que utilizar nuevamente el ancho de banda para descargarlo.



Fuente:

Fayer Wayer

12 de junio de 2009

AH1N1: La OMS declara la Pandemia Global

Viernes, 12 de junio de 2009

Antes de leer el artículo usted tienen que responder estas preguntas, y no por que nosostros se lo decimos, simplemente es cuestión de cuidar su salud personal. Cuestionario tomado de la web oficial sobre el virus:

¿Qué es la gripe A (H1N1)?

Que es la gripe AEs una infección respiratoria aguda en los cerdos, causada por uno o varios virus de la gripe. Se puede contagiar de forma directa e indirecta. Y tiene una mortalidad relativamente baja: del 1 al 4 por ciento. La gripe porcina es causada por un virus de gripe tipo A. En este caso es del subtipo H1N1, pero también circulan otros subtipos en cerdos (H1N2, H3N1, H3N2). Si bien la mayoría de los virus de gripe porcina suelen infectar sólo a los cerdos, a veces cruzan la barrera entre las especies y se contagian a humanos. El brote se puede dar a lo largo de todo el año, aunque las incidencias son mayores en otoño y en invierno en zonas calurosas.

¿Qué consecuencias tiene la Gripe A en la salud humana?

Generalmente los síntomas de la gripe A son similares a los de la gripe estacional, pero los cuadros clínicos reportados van desde infecciones asintomáticas a neumonías severas que derivan en la muerte. Los casos más suaves o asintomáticos pueden no haber sido reconocidos, por eso, la verdadera extensión de la enfermedad entre humanos es desconocida.

¿Cómo se infectan las personas con el virus AH1N1?

Lo más común es que las personas se contagien la gripe porcina de los cerdos, aunque hay casos de humanos que enfermaron sin haber tenido contacto con cerdos o con lugares en los que hay cerdos. También hay casos de transmisión de humano a humano. Esa es, precisamente, la principal diferencia de esta nueva gripe con la de la influenza aviar que generó alarma mundial en 2005 y 2006. En aquél caso no se confirmaron contagios entre humanos, sino siempre de animales a personas.

¿Es seguro comer carne de cerdo y productos derivados?

Sí. Por ahora no se demostró que la gripe porcina sea transmisible a las personas por comer cerdo correctamente manipulado y preparado u otros productos derivados de los cerdos. El virus de la gripe A muere a temperaturas de cocción de 70 grados Celsius.

¿Cuál es el riesgo de pandemia de Gripe A?

Lo más probable es que la mayoría de las personas, especialmente aquellas que no hayan estado en contacto regular con cerdos, no sean inmunes a los virus de gripe porcina que pueden prevenir una infección con el virus. Si un virus de gripe porcina establece una transmisión eficiente de humano a humano, puede causar una pandemia.

¿Hay una vacuna humana para protegerse del virus AH1N1?

No hay vacunas que contengan el virus de gripe porcina que enferma a las personas. Los virus de influenza mutan muy rápidamente. Por eso es importante desarrollar una vacuna contra la cepa del virus que circula actualmente. Es por eso que la OMS necesita acceder a la mayor cantidad de virus posibles para poder seleccionar el virus más adecuado para desarrollar una vacuna.

¿Cuáles son los antivirales disponibles para el tratamiento de la Gripe A?

Actualmente se dispone de medicamentos para el tratamiento de las personas con infecciones por gripe porcina. El Centro de Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos en Atlanta (CDC) recomienda el uso de oseltamivir y zanamivir para el tratamiento o la prevención de la infección por los virus de la influenza porcina. Por otro lado, es poco probable que la vacuna contra la gripe estacional proporcione protección contra los virus H1N1 de la gripe A.

¿Hubo brotes de la Gripe A en el pasado?

En Estados Unidos hubo en 1976 en Nueva Jersey un brote entre soldados. Cuatro de ellos sufrieron una neumonía. Hubo un muerto. La transmisión fue de persona a persona.


Así informó la BBC:


La Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró que el brote de gripe porcina es finalmente una pandemia global. Se trata de la primera pandemia mundial en 40 años.

La directora general de la OMS, Margaret Chan, aclaró que existen buenas razones para creer que será una pandemia moderada y agregó que la medida tomada por el organismo se debe a la propagación geográfica del virus y no a la severidad de la influenza A H1N1.

Imogen Foulkes, corresponsal de la BBC en Ginebra -sede de la OMS- dijo que a la organización le quedaban pocas posibilidades fuera de declarar pandemia, pues el virus ha mostrado un crecimiento sostenido en al menos dos regiones: Norteamérica y Australasia.

El 29 de abril, la OMS elevó el nivel de alerta en torno a la enfermedad a la fase 5, debido a la propagación del virus en dos países de una región, lo que implicaba un inminente riesgo de pandemia.

Las 6 fases de una pandemia

Este 11 de junio la enfermedad llegó finalmente a la fase 6, que se caracteriza por la propagación en un tercer país de una región distinta y significa que ya está en marcha una pandemia mundial.

Margaret Chan, directora general de la OMS

La directora general de la OMS quería tener toda la evidencia antes de emitir la declaración.

La gripe porcina está presente en 74 países, con casi 28.000 casos registrados y 141 muertes resultantes.


Temor al pánico

Muchos expertos afirman que toda la evidencia ya estaba sobre la mesa, sin embargo, la OMS se abstuvo de hacer una declaración oficial por temor a causar el pánico global.

El desafío para la organización es cómo declarar la pandemia al tiempo que exhorta a que se tomen medidas sensatas -como acelarar la producción de una vacuna- mientras que disuade la aplicación de otras.

Por ejemplo, la OMS no recomendó restricciones de viajes y cierres de fronteras. Muchas de estas medidas fueron introducidas a raíz de la gripe aviar hace 6 años y la mayoría de experto coinciden en que no funcionaron.

Usted: ¿Cómo se protege? ¿Qué precauciones está tomando?

La corresponsal en temas de salud de la BBC, Jane Dreaper, dice que la clasificación de la gripe porcina como una pandemia no quiere decir necesariamente que el virus sea más mortal.

A pesar de las muertes ocurridas, la mayoría de los miles de afectados tendrán síntomas parecidos a una gripe normal y se recuperarán completamente.

El mensaje que sí quiere enviar la OMS a las autoridades de la salud y a las empresas en general es que sigan planeando para la posibilidad de que grandes cantidades de personas se verán contagiadas por el virus.

La última vez que un virus fue declarado pandemia mundial sucedió en 1968 con la gripe de Hong Kong, que cobró alrededor de un millón de vidas.

Para más información visite los siguientes lugares:

Los archivos de Conocer Ciencia:

La gripe porcina (28/04/2009)

Esperanza: vacuna a la vista (29/05/2009)

Wikipedia:

La Pandemia del 2009

11 de junio de 2009

Los Andes se están reduciendo

Jueves, 11 de junio de 2009

La cordillera de los Andes se formó hace 120 millones de años pero, en términos geológicos, este gigante de América del Sur es más como un adolescente que atraviesa problemas de crecimiento.

 Vista de los Andes desde un avión

Algunas áreas de los Andes están perdiendo altura.

Eso es lo que sugiere un nuevo estudio de investigadores argentinos, que muestra que la mayor cadena montañosa del continente americano no está tan quieta como parece.

Según los geólogos Andrés Folguera y Víctor Ramos, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA), algunas áreas de la cordillera están perdiendo altura.

"Descubrimos que partes de los Andes están experimentando un ciclo de colapso que comenzó hace unos 6 millones de años", le dijo a BBC Mundo Folguera, cuyo trabajo fue publicado en la revista Tectonophysics.

Según el experto, ese descenso ocurrió en las provincias argentinas de Mendoza y Neuquén. Sin embargo, en otras zonas la cadena está ascendiendo, como ocurre en la zona de San Juan.

"Los Andes están vivos", señaló el investigador, quien explicó que -a diferencia de la mayoría de las cadenas montañosas del mundo, que tienen una antigüedad mucho mayor- esta cordillera que bordea el océano Pacífico a lo largo de unos 7.500 kilómetros, sigue siendo "activa".

¿Por qué cambia?

La principal causa que explica el crecimiento o el descenso de las montañas está bajo tierra, y tiene que ver con una particularidad geológica: el ángulo al que se introduce el fondo del océano por debajo de la placa continental.

Andrés Folguera, geólogo que hizo el estudio de los Andes

El estudio de Folguera fue publicado en la revista Tectonophysics.

Este proceso, conocido como subducción, determina que la cordillera se levante cuando el ángulo de introducción es más horizontal, y se hunda cuando el ángulo es más empinado.

"Los Andes se formaron porque el fondo del océano Pacífico se introduce bajo el continente sudamericano con un ángulo aproximado de 30 grados de promedio", le explicó Folguera a BBC Mundo.

"Hay algunos lugares donde el fondo del océano se introduce en forma horizontal, y allí la fricción es muy grande. Esos son segmentos donde la cordillera se hace particularmente alta, como en el caso del Aconcagua o la Cordillera Blanca del Perú", señaló.

Según el experto, cuando esas zonas de penetración horizontal vuelven a ser inclinadas -un proceso que ocurre cada 5 a 10 millones de años- la cordillera que estaba sustentada allí se "derrumba".

Teorías

Ahora bien, ¿por qué ocurren estos cambios en el proceso de subducción?

Eso, según afirma Folguera, es motivo de discusión.

Lo que se sabe es que hace unos seis millones de años, eso fue lo que ocurrió en partes de la cordillera argentina, en un proceso que aún continúa.

¿Significa eso que parte de los Andes podrían desaparecer?

"En teoría, sí", afirmó el geólogo. "Antes de los Andes hubo numerosas cadenas a lo largo del borde sudamericano y muchas de esas cadenas sufrieron ciclos de colapso", agregó.

A veces esos hundimientos dieron paso al mar. Según Folguera fue así como se formó hace 26 millones de años el Pasaje de Drake, el tramo de agua que separa al continente americano de la Antártida.

Pasaje de una zona de subducción horizontal a una empinada

¿Mega Aconcagua?

En teoría, el proceso reverso podría generar montañas más grandes que el Aconcagua, el punto más alto de América.

Sin embargo Folguera explicó que el proceso de gravedad hace improbable que se formen montañas que superen los 8 kilómetros, considerado un "tamaño crítico".

Pase lo que pase, no somos nosotros, ni nuestros descendientes, ni los descendientes de nuestros descendientes los que viviremos para verlo.

"Los cambios se verán en unos 20 o 30 millones de años, cuando el hombre haya evolucionado a alguna otra especie animal", afirmó con una cuota de humor el científico.

Zona de subducción horizontal de los Andes


Fuente:

BBC - Ciencia & Tecnología

Descubren nuevo elemento de la Tabla Periódica

Todos recordamos la gráfica de pequeños cuadros con una complicada lista de números y letras que colgaba en nuestro salón de clases, la llamada tabla periódica de elementos.

Tabla periódica

Hasta ahora se han reconocido oficialmente 106 elementos.

Nos dijeron en el colegio que todos los distintos tipos de "elementos" que existen en el universo estaban catalogados en esta tabla: que "H" era hidrógeno, "L" era litio, "Be" berilio, "Ca" calcio, "Rb" rubidio, etcétera, etc.

Lo que quizás no nos dijeron es que en esta tabla había varios huecos y que muchos científicos alrededor del mundo estaban investigando para llenar estos vacíos.

Ahora, científicos del Centro de Investigación del Ion Pesado en Alemania recibieron oficilamente el crédito por haber encontrado un nuevo elemento para la tabla periódica, el "superpesado" 112.

Aunque el profesor Sigurd Hofmann, quien dirigió la investigación, todavía no propone un nombre para su descubrimiento, éste ya puede colocarse formalmente en la tabla.


Larga búsqueda

El profesor Hoffman comenzó su búsqueda en 1976. La fusión de experimentos que ha llevado a cabo con sus colegas del Centro ya habían revelado la existencia de los elementos con los números atómicos 107 al 111.

Estos elementos son conocidos como los "superpesados". Sus números representan el número de protones que, junto con los neutrones, dan al átomo la gran mayoría de su masa.

Para crear el elemento 112, el equipo del profesor Hofmann utilizó un acelerador de partículas de 120 metros de largo para disparar un rayo de átomos cargados de zinc (o iones de zinc) a átomos de plomo.

Así, los núcleos de los dos elementos se fusionan para formar el núcleo de un nuevo elemento.

Estos núcleos, además de ser enormes y pesados, son también inestables.

Comienzan a descomponerse o desintegrarse poco después de haberse formado -en este caso después de unos pocos milisegundos.

Esta desintegración libera energía, que los científicos pueden medir para analizar el tamaño del núcleo en descomposición.

Pero este tipo de experimentos hasta ahora habían producido muy pocas fusiones exitosas y los científicos necesitan aceleradores cada vez más poderosos para llevar a cabo las pruebas durante más tiempo y poder encontrar a los elusivos elementos inestables.

Es por eso que ha tomado tanto tiempo, más de una década, para que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) reconozca oficialmente al elemento 112.

"Entre más grande es el número atómico, más inestable es el elemento" explicó a la BBC el doctor John Kalman, de la Universidad de Tecnología de Sidney.

"Todo lo que sobrepasa al elemento 82 -el plomo que es totalmente estable- es radioactivo, es decir que dispara espontáneamente partículas que pueden ser parte del núcleo para hacerse más estable.

"Así que este hallazgo expande los límites en el conocimiento de lo que puede existir, y de los átomos que pueden mantenerse juntos" afirma.

Competición sana

Acelerador de partículas

Tomó más de diez años para comprobar la existencia del elemento 112.

Hace más de diez años el profesor Hofmann logró producir por primera vez un solo átomo del elemento, pero el descubrimiento tuvo que ser verificado de forma independiente y hasta ahora sólo han podido observarse cuatro átomos.

La IUPAC nombró temporalmente al elemento ununbio (Uub), ya que "ununbi" significa "uno uno dos" en latín. Pero ahora el profesor Hofmann deberá ponerle su nombre oficial y la lista de candidatos se mantiene bajo estricto secreto.

Hasta ahora se han detectado 118 elementos, pero sólo han sido reconocidos oficialmente 106.

El problema de los elementos 107 al 118 (con excepción del 112) es que su existencia es tan limitada que hasta ahora ha sido imposible confirmarla.

"Se sabe que el elemento 118 sólo ha logrado existir por medio milisegundo" dice el doctor Kalman.

"Esto significa que el elemento desaparece incluso antes de que podamos verlo y mucho menos comprobar que existe. Pero aunque parezca increíble, con el elemento 112, a pesar de su corta vida se logró observarlo y comprobar su existencia".

Los científicos alemanes no son los únicos que han estado muy ocupados intentando descubrir nuevos elementos quimicos.

Equipos en Rusia, Estados Unidos y Japón también participan en lo que el profesor Hofmann describe como "una competición sana" en la búsqueda de nuevos elementos pesados.

En 2006, los investigadores del Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna, Rusia, dijeron haber encontrado el elemento 118 bombardeando un blanco de californio (Cf) con un rayo de iones de calcio.

"Hemos confirmado algunos de estos resultados" dijo a la BBC el profesor Hofmann, que ahora tiene ambiciones más grandes.

"Probamos el mismo experimento para conseguir el elemento 120" dice el investigador.

"Todavía no lo hemos visto pero creemos que el elemento existe y con un rayo de duración suficientemente larga podríamos llegar a producirlo.

"Ciertamente es una carrera, y es muy agradable estar en el primer lugar" expresó.

Fuente:

BBC - Ciencia & Tecnología

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