Contaminació radioactiva

L'altre dia vaig llegir açò en la pàgina web de Greenpeace que em va fer pensar. 

"L'accident de la central nuclear de Fukushima Daiichi va ocasionar la major quantitat de contaminació radioactiva en el medi marí de la història. Unit a això va haver-hi alliberaments massius a l'atmosfera, que es van dipositar sobre una àmplia àrea de l'Oceà Pacífic Nord. 

A més de la contaminació radioactiva de la planta en si, el territori japonès, en particular els boscos i muntanyes de Fukushima, són una font de radioactivitat a l'Oceà Pacífic a través de rius i rierols. A causa de que la vida mitjana d'un dels principals radionúclids alliberats, cesi-137, és de 30 anys, el flux de radioactivitat de la terra al mar continuarà durant un període d'almenys 300 anys. "

Per desgràcia últimament sentim parlar molt de radioctividad, accicents nuclears, Fukushima ... però què és la contaminació nuclear i què implica per a les persones? 

La contaminació radioactiva o nuclear és deguda a la presència no desitjada de substàncies radioactives en l'entorn. Aquestes poden ser naturals o artificials. 

Són naturals quan es produeixen de concentracions d'isòtops radioactius que es troben en l'escorça terrestre des de la formació de la Terra o dels que es generen en l'atmosfera per l'acció dels raigs còsmics. 

Artificials són els que es generen per l'activitat humana per exemple en centrals nuclears.

Es poden contaminar per radioactivitat les persones, aigua, sòls i aliments 

La descontaminació a les persones si és externa és fàcil eliminar-la simplement s'ha de treure la roba contaminada o netejar la pell. Si és externa és més complicat perquè depèn del radioisòtop que siga

Si els isòtops es fixen en el cos humà és més perillós que si s'eliminen per l'organisme com a través de l'orina. En aquest cas poden danyar les cèl·lules ja que dipositen en ella la seua energia. Si entren en funcionament els mecanisme de reparació del nostre cos a vegades poden dona errors en el material genètic i generar tumors. 

Després d'aquesta breu explicació, a què ara no us resulta tan atractiu viatjar al Japó?

Font: Ara Ciencia.

Breu resum de l'estructura de la Taula Periòdica

A la taula periòdica es troben classificats i ordenats els elements químics coneguts fins a la data. 

Anomenem períodes a les 7 files horitzontals i grups o famílies a les 18 columnes verticals que composen la taula. 

Els elements estan ordenats de manera que el radi atòmic augmenta cap avall i cap a l'esquerra; cap amunt i a la dreta augmenta l'afinitat electrònica, electronegativitat i l'energia de ionització. 

Els períodes: (7 horitzontals) 

El nombre de nivells energètics d'un àtom determina el període a què pertany. A mesura que va augmentant el nombre atòmic es va omplint el període. Com les propietats químiques vénen determinades fonamentalment pels electrons de l'última capa, les propietats al llarg del perióde solen ser diferents, cosa que no passa al llarg d'un grup que tenen propietats químiques similars. 

Els grups: (18 verticals) 

Els elements que pertanyen a un mateix grup tenen el mateix nombre d'electrons en l'última capa i per tant igual valència.  Per exemple els elements del grup 1, Metalls Alcalins, tenen 1 electró en l'última capa. En canvi els gasos nobles tenen la capa completa amb 8 electrons (regla de l'octet) i per això són inerts, ja que no tenen tendència ni a guanyar ni a perdre cap electró. 

La taula periòdica està dividida en blocs segons l'orbital que ocupen els electrons externs. s, p, d i f.

Font: curiositi

Font: elfisicoloco.blogspot.com

Bosó de Higgs.

Fins ara els àtoms estaven compostos de protons, neutrons i electrons. Va ser a partir del segle XX quan es van anar descobrint altres partícules elementals. 

Les classificarem en dos grans groups: 

• Els fermions, són partícules de matèria. A grans trets es pot dir que constitueixen la part sòlida dels àtoms. Són els quarks, neutrins, l'electró, el muó i el tau. 
• Els bosons, són partícules de força i encarregades de transmetre força a les anteriors partícules. Són el fotó, el gluó, els bosons W i Z i també es parla d'una partícula anomenada gravitó. 

Es va veure que d'algunes partícules gaudien de massa com l'electró i altres no, com el fotó. Què és el que li dóna massa a les partícules? 

Peter Higgs, François Englert i Robert Brout entre d'altres van proposar la següent hipòtesi: potser a nivell a subatòmic les partícules "naden" en un "camp de Higgs", que "frena" més a algunes partícules que a unes altres. Les més frenades tindran més massa que les menys frenades. La massa seria una interacció de la partícula amb aquest camp. El camp de Higgs podria estar format per bosons, unes partícules de força. 

Finalment en el 2012 el CERN va detectar una partícula tipus bosó que semblava coincidir amb la predita per Peter Higgs el 1964. El 2013 es va confirmar que era el bosó de Higgs; la partícula responsable que la resta de partícules tinguen massa. I per això Higgs i Englert van rebre el premi Nobel

Font: picandovoy.blogspot.com

Radioactivitat i Marie Curie

Què és la radioactivitat? Segons Frederick Soddy "la radioactivitat és el resultat d'un canvi natural d'un isòtop d'un element en un isòtop d'un element diferent". Els elements més pesats que el bismut, i alguns més lleugers, presenten una radioactivitat natural i, poden convertir-se en elements més lleugers. Les reaccions nuclears acaben en la transmutació d'un element en un isòtop diferent o en un altre element, a diferència de les reaccions químiques normals que formen molècules.

No podem parlar de radioactivitat sense parlar d’una figura transgressora, Marie Curie, i el seu descobriment.

Marie Curie amava la ciència i va haver de superar infinits obstacles per dedicar-se a ella, ja que al seu país, Polònia, les dones no podien anar a la universitat. Va ser la primera dona que va arribar a catedràtica a la Universitat de París i la primera a guanyar el Nobel, compartit amb el seu marit Pierre Curie, per les seues investigacions sobre els elements radioactius. 

El 1893 va acabar Física a la Sorbona sent la primera de la seua promoció i un any després va conèixer a Pierre Curie, amb qui es va casar en 1895. Van tenir dues filles, Iréne i Eve i com moltes dones en l’actualitat va haver de compaginar casa amb el laboratori; en això també va ser pionera. Estava interessada en les radiacions descobertes per Roentgen i Becquerel. Utilitzant les tècniques piezoelèctriques inventades pel seu marit, Curie va mesurar les radiacions d'urani a la pechblenda. Quan va veure que les radiacions del mineral eren més intenses que les del propi urani, es va adonar que havia d'haver elements desconeguts i tal vegada radioactius, terme que ella inventa

El 1898, publiquen l’existència de dos nous elements: el poloni i el radi. Després de tractar una tona de pechblenda, van aconseguir separar un gram de ràdio i en 1903 van guanyar junt amb Becquerel el Nobel de Física. 

El 1904, Pierre Curie va ser nomenat catedràtic de física a la Universitat de París. I al morir atropellat per un cotxe de cavalls en 1906 la seua dona va continuar amb el treball i heretà la càtedra a la Sorbona que havia ocupat el seu marit fins ara. Va seguir compaginant les seues investigacions sobre el radi i els seus compostos, per qual cosa va guanyar el Nobel de química el 1911. Després va ser nomenada directora de l'Institut del ràdio de París. Finalment, va morir de leucèmia el 1934.

Font: cincodays.com

L'Alquímia i la pedra filosofal

L'alquímia és una creença que està vinculada a la transmutació de la matèria. Les pràctiques i experiències de l'alquímia van ser l’origen de la química. Els alquimistes buscaven la pedra filosofal per transformar qualsevol metall en or. 

L'alquímia és considerada com una proto-ciència o una disciplina filosòfica que inclou química, física, l'astrologia, la metal·lúrgia, l'espiritualisme i l'art. Les escoles d'alquímia van ser molt comuns durant uns 2.500 anys, en regions com l'Antic Egipte, Xina, Índia, l'Antiga Grècia i l'Imperi Romà. En l'actualitat esta associada a la recerca d'un procés que permeta transformar qualsevol element en or i a la capacitat per aconseguir la vida eterna.

Els alquimistes pensaven que amb la pedra filosofal roja es podia transformar metalls en or, mentre que la pedra filosofal blanca podia convertir-los en plata. La pedra filosofal també apareix lligada a l'elixir de la vida. Malgrat la inexistència d'aquest beuratge, molts alquimistes, com Paracelso, van aconseguir importants descobriments en la farmacèutica. Cal destacar que, en teoria, no és impossible convertir plom en or. Per aconseguir això, caldria extreure tres dels 82 protons d'un àtom de plom i obtenir un àtom d'or (de 79 protons). Encara que, en la pràctica, les projeccions d'energia fan que siga impossible.

Font:Minilua

Meyer vs Mendeléyev

Qui és el creador de la taula periódica? l'alemany Lothar Meyer o el rus Dmitri Mendeléyev?.

És sorprenent però treballant per separat , els dos van arribar a resultats molt pareguts i quasi al mateix temps. En 1864 un llibre de Meyer incloïa una versió abreujada d'una taula periòdica per classificar els elements. La taula organitzava els elements en ordre de la seua massa atòmica mostrant una periodicitat en funció d'aquesta.

La taula de Mendeléyev sigué publicada en 1869, un any abans que aparegués la de Meyer.

Dmitri Ivanovich Mendeléyev (1834-1907),sigué el menor de 17 germans!!!, considerat no molt bon estudiant pel seu odi per les llengües clàssiques, encara que sí mostrava facilitat per les ciències.

Estudià a la universitat de St. Petersburg, graduant-se en 1856. Mendeléyev va impressionar tant als seus mestres que li van oferir un lloc per ensenyar química. 

Ja al seu llibre “Principis de Química”, que va tenir tretze edicions (l'última en 1947) organitzava els elements coneguts en famílies que presentaven propietats similars. La primera part estaba dedicada a la química, ben coneguda, dels halògens

Després, continuà amb la química dels elements metàl·lics ordenant-los segons el seu poder de combinació: en metalls alcalins i els alcalinoterris .

En un esforç per generalitzar aquest comportament a altres elements, va crear una fitxa per a cada un dels 63 elements coneguts a la que presentava el símbol de l'element, el seu pes atòmic i les propietats físiques i químiques característiques.

Quan Mendeléyev va col·locar les fitxes en una taula per ordre del seus pesos atòmics va quedar formada la taula periòdica. En 1869 va desenvolupar la llei periòdica i va publicar el seu treball “Relació de les Propietats dels Elements i els seus Pesos Atòmics.”

L'avantatge de la taula de Mendeléyev sobre els intents anteriors de classificació era que no només presentava similituds en grups menuts sinó que mostrava similituds en un ampli entramat de relacions verticals, horitzontals, i diagonals.

A partir dels buits presents en la taula, Mendeléyev va predir l'existència i les propietats d'elements desconeguts 

Més tard es van descobrir el gal·li, l'escandi i el germani coincidint amb les seues prediccions. A més del fet que la taula de Mendeléyev es va publicar abans que la de Meyers, el seu treball era més extens, predient l'existència d'altres elements no coneguts en aquell moment.

Font: ecured

Font: elrincondelatablaperiódica

I vosaltres conegueu la taula periòdica  us deixe aquest  trencaclosques a vore si podeu construir-la 

Aplicacions dels Isòtops

Si llegiu " El 14 C sacude los cimientos de la historia, (font ABC)" coneixereu a un dels isòtops més importants i coneguts. 

Els Isòtops són els àtoms que tenen el mateix nombre de protons i es diferencien en el nombre de neutrons. Per nomenar-los s'indica el nom seguit del  nombre màssic; per exemple, sodi-23 (Na-23).

A continuació us presente alguns Isòtops i les seues aplicacions

Deuteri 2H: entre altres aplicacions s'usa com rastrejador per estudiar reaccions químiques o rutes metabòliques, pot substituir un hidrogen i així seguir-lo per veure on va la molècula , en ressonància magnètica servix per estudiar estructures moleculars .

Triti 3H: El triti té aplicacions mèdiques com rastrejador ja que en descompondre, emet electrons de baixa energia però no rajos γ . La bomba d'hidrogen és en realitat bomba de triti .

El carboni-13 13C: Els compostos enriquits de 13C es fan servir en estudis de processos metabòlics per mitjà de l'espectrometria de masses.

El carboni-14 14C:  Per conèixer l'edat de mostres orgàniques de menys de 60.000 anys.

Or-198 198Au: S'aplica en injeccions, per a zones canceroses.

Radioiode I-131: Es fa servir com un tractament per l' hipertiroïdisme. Quan s'ingereix una xicoteta dosi d'I-131, s'absorbeix cap al flux sanguini i es concentra en la sang per la glàndula tiroide, on comença a destruir les cèl·lules de la glàndula.

El Cobalt-60 (60Co): S'usa com a element traça de cobalt en reaccions químiques, per a esterilització d'equip mèdic, font de radiació per radioteràpia mèdica per al càncer etc.

Ions i Isòtops

Partirem d'una pregunta bàsica, sabem la diferència entre un ió i un isòtop?. Segur que em sentit moltes vegades estos dos termes. Però sabem exactament el que són?.A continuació us ho explicaré d'una forma senzilla.

ions

Quan un àtom guanya o perd electrons es carrega negativa o positivament, de tal manera que denominem ions a aquells àtoms han sofrit una variació en el seu número natural d'electrons. Si ha perdut electrons i s'ha carregat positivament en diem cation i si ha guanyat electrons i s'ha carregat negativament en diem anió. Aquesta càrrega es representa a la dreta del símbol mitjançant un superíndex.

Isòtop

Els àtoms no sempre hi ha a la natura amb el mateix nombre de neutrons i protons en el nucli, de fet solen tenir sempre 2 o més isòtops.

Els isòtops del mateix element tenen el mateix nombre atòmic però diferent nombre màssic, d'aquesta manera el nombre de protons es manté constant però varia el nombre de neutrons.

Isòtops de l'Hidrògen

L'atom, nombre atòmic i nombre màssic

Estructura atómica. 

ÀTOM:

L'àtom és l'estructura bàsica que no es pot dividir mitjançant processos químics, està format per un nucli central (compost per protons i neutrons) on es concentra gairebé tota la seva massa i un núvol d'electrons en la seva escorça que l'envolta.

NOMBRE ÀTOMIC I NOMBRE MÀSSIC:

Per a un element neutre, es a dir no carregat, el nombre de protons que hi ha al nucli és el mateix que el nombre d'electrons que l'envolten. Aquest número es representa per la lletra "Z" i es denomina nombre atòmic.

Aquest número defineix la configuració electrònica de l'àtom i estableix l'ordre dels diferents elements en la taula periòdica, des del Hidrogen (Z = 1) fins al Uuo (Z = 118).

El nucli està format per protons i neutrons, aquesta suma es denomina nombre màssic, perquè està relacionat amb el pes atòmic de l'àtom, és a dir, la seua massa. D'aquesta manera designem la lletra "A" per definir aquest número.

Per tant:

A = Nombre Màssic = Neutrons + Protons

Z = Nombre Atòmic = Protons

A-Z = Nombre de Neutrons

Models atòmics

Què és un model atòmic? És una representació gràfica a nivell atòmic. Al llarg de la història diferents científics han presentat distintes propostes de l’estructura de l’àtom:

-Dalton proposa que la matèria està formada per minúscules partícules indivisibles anomenades àtoms. Hi ha diferents classes d’àtoms que es distingeixen per la massa i les propietats

-Thomson va descobrir l’electró els isòtops i l’espectròmetre de masses. Proposa el model conegut com el pudin de panses, on els electrons eren com panses negatives incrustades en un pudin de matèria positiva 

-Rutherford diu que l’àtom està format per dos parts escorça i nucli. El nucli es la part central on es troba tota la càrrega positiva i fonamentalment tota la massa. L’escorça és un espai molt gran on es troben els electrons de massa molt xicoteta i càrrega negativa.

-Bohr va suposar que l’àtom sols pot tindre certs nivells d’energia. I els electrons sols poden girar en certes òrbites de radis determinats. 

-Schrödinguer postula que els electrons són ones de matèria que és distribueixen en l’espai . Els orbitals són regions de l’espai amb una alta probabilitat de trobar un electró i defineix els quatre nombres quàntics: s, l, n, m