Tag: elements

HD 101065 – lemme lemme

Intanto stiamo parlando di stelle. Di “stelle peculiari“, e qualche peculiarità devono pur avercela…

Correva l’anno 1818, tutta una serie di eventi sconvolgeva il nostro mondo e molta acqua è passata sotto i nostri ponti da allora, ma in questi due secoli la stella HD 101065 ha compiuto una (!!) singola rotazione attorno al suo asse.

Certo che così le cose devono assumere tutte un’altra prospettiva… anche per una stella.
Paragoni, in ambito cosmico, si fanno difficilmente… abbiamo stelle che ruotano nel giro di qualche secondo, il nostro sole che ci impiega circa 25 giorni e stelle peculiari che arrivano a due secoli. C’è ne è per tutti i gusti, insomma.

Ad ogni modo il motivo “reale” (ok ok, diciamo quello fisico) per cui questo genere di stelle ruota così piano non ci è chiarissimo.

HD 101065, la stella di Przybylski (dal cognome impronunciabile del suo scopritore) è uno di queste stelle peculiari (no, non è l’unica…). A circa 370 anni luce da noi, nella costellazione del centauro guarda le nostre vicende con una calma che si addice ad un vecchio saggio.

La lentissima stella fu scoperta nel 1961 e fin da subito le analisi spettrali rivelarono qualcosa di strano. Al suo interno vi sono pochissime tracce di ferro e nichel (elementi tipicamente abbastanza abbondanti nelle stelle), ma elevate quantità di stronzio, olmio, niobio, scandio, ittrio, cesio e altri elementi alquanto esotici.

La strana composizione chimica, tuttavia, ha solo portato gli astronomi a meglio osservare l’astro fino a scoprirne la peculiare velocità di rotazione che però è mal giustificata dall’abbondanza di questi elementi chimici.

Mettendo insieme l’osservazione del campo magnetico della stella dalla sua scoperta (dati, diciamocelo, non troppo precisi), con quelli più recenti raccolti con i telescopi dell’ESO è stato possibile stimare una rotazione stellare dell’ordine dei 190-200 anni. Il campo magnetico è anche risultato particolarmente intenso; motivo per cui una delle ipotesi più accreditate per la flemmatica velocità di rotazione di queste stelle è proprio quella che esse sono rallentate dal loro stesso, intensissimo campo magnetico (dell’ordine delle decine dei kilo-Gauss).

Ovviamente a mistero aggiungiamo mistero, dato che il classico effetto dinamo che prevede la formazione di un campo magnetico per effetto del moto (che non deve essere lentissimo) dei materiali ferrosi all’interno della stella in questo caso non ci da risposte soddisfacenti.

Facciamocene una ragione: lassù ci sono ancora molte cose che le nostre evolutissime teorie non riescono a giustificare; madre natura non si è certo risparmiata con la fantasia.

WU

PS. non centra una cippa ma mi ha ricordato quest’altro mio delirio…

Annunci

Two-ended cone

XKCD230118.png

Questo per quanti si aspettano ancora l’elfo con il pentolone pieno di pepite. I tempi sono cambiati… anche se non per forza in maniera così scientifico-purista come la vede Randall qui.

Il concetto di superfici senza bordi mi ha sempre affascinato (facilmente generalizzabile a tutte quelle topologie strane figlie del Nastro di Moebius), ma il pensiero che ciò che vediamo è in effetti contenuto in un doppio cono effettivamente non mi ha mai sfiorato.

Ed ancora più notevole l’alt-text che ci ricorda che essendo la retina la parte esposta alla luce del nostro cervello, se noi pensiamo a dell’oro mentre guardiamo l’arcobaleno (per tutti coloro che non hanno la forza e la bravura di abbandonarsi semplicemente alla bellezza del creato) allora abbiamo oro a tutti gli estremi dei coni.

Ora la considerazione che mi viene da fare è, ma dato che praticamente nel sole abbiamo una fornace nucleare che genera un po’ tutto quello che ci circonda (dalla materia all’energia), il concetto che viviamo in un cono nel cono che ha vertice nel sole potrebbe applicarsi a tutto; e come non pensare al mito della caverna di platonica memoria?

Elucubrazioni fisico-filosofiche in libertà…

WU

Ru-106: attenzione, le prime luci

Allarme, allarme. Non ancora rientrato, anche se pare fosse abbastanza limitato più nel tempo che nello spazio.

Abbiamo già dato aria alla bocca sull’ “allarmissimo radiattivissimo” causato da una misteriosa nube di Ru-106.

Nonostante le continue smentite in queste settimane da parte dell’ente nucleare russo (avevamo già detto, che l’origine della nube era stima da qualche parte negli Urali meridionali?), Rosatom, ora anche le autorità russe sono dovute “capitolare” confermando i dati francesi di concentrazione anomala dell’elemento.

Ru-106nube.png

Una stazione di monitoraggio presso il sito di Mayak (… Urali meridionali, al confine con il Kazakhistan, guarda caso…) ha rilevato concentrazioni di Ru-106 fino a 988 volte maggiori di quella naturale. A questo punto il dato è evidente e confermato, oltre che dalle misurazioni in mezza Europa, anche da altre centrali di monitoraggio russe.

C’è da ricordare che la centrale nucleare di Mayak fu costruita nel 1949 per produrre (… non lo direste mai) plutonio per gli armamenti nucleari russi. Le procedure di sicurezza e smaltimento dei rifiuti sono sempre state quantomeno discutibili. Milioni di metri cubi di cesio e stronzio sono stati riversati nel fiume Techa, un serbatoio di rifiuti radioattivi esplose nel 1957 generando una immensa nube radioattiva su tutta l’Europa (incidente di Kyštym), il vicino lago Karachay fu per annui usato per smaltire rifiuti nucleari che la siccità del 1967 portò alla luce e disperse in forma di polvere radioattiva nell’atmosfera.

Ci sarebbe anche da aggiungere che la Russia (e forse non solo) non “pubblicizza” i propri incidenti nucleari, almeno fino a quando Chernobyl non l’ha costretta.Per cui l’ipotesi che una qualche fuoriuscita di RU-106 da parte del sito di Mayak è altamente probabile anche se non essendo stati rilevati tutti gli altri elementi radioattivi tipicamente associati ad una esplosione, ci sarebbe da escludere gravi incidenti.

Il Ru-106 (il più stabile degli isotopi di Rutenio con tempo di dimezzamento di circa un anno) è usato nell’industria spaziale (sorgente di energia) ed in medicina (tumori all’occhio e brachiterapia). E’ probabile che la fuoriuscita non dichiarata sia avvenuta proprio durante la lavorazione del metallo per scopi medici.

Ribadiamo, con buona pace dei complottisti, che i livelli di Ru-106 rilevati in Europa (ed in Italia) sono ben al di sotto dei valori di guardia. Al limite ci potrebbero essere problemi di contaminazione per i soli prodotti alimentari per un anno ed entro 10-20 km dalla sorgente, che comunque trattandosi con gran probabilità di uno dei siti più radioattivamente inquinati la mondo ha già familiarità con questo genere di problematiche.

Il mistero rimane, ed averlo infarcito di un po’ di top-secret/esplosioni nucleari/cortina di ferro lo rende ancora più affascinante.

WU

Ru-106: attenzione, attenzione

Dai che qui diamo un po’ di nuova benzina al fuocherello del complottismo…

Il Rutenio-106 è radioattivo. E detta così effettivamente è un problema. A meno di non essere Homer e giocherellarci, magari infilandocelo nella maglietta, non è consigliabile tenerlo in mano, respirarlo, mangiarlo, etc.

Il simpatico elemento in questione è di recente protagonista di una MODESTA, ma rilevabile contaminazione atmosferica (fatemi scrivere “scie chimiche” anche solo per il piacere di farlo) nel nord Italia, in Austria, nella Repubblica Ceca, in Svizzera, Polonia, Norvegia e Svezia.

In Svizzera le concentrazioni nell’aria si sono rivelate più basse rispetto ad altri Paesi colpiti dalla contaminazione. Il valore massimo, misurato tra il 2 e il 3 ottobre in Ticino, è ammontato a 1’900 micro-Becquerel/m3.

Il livelli di concentrazione dell’elemento nell’atmosfera sono saliti in maniera non allarmante (…con poca gioia dei complottisti, che comunque non si sono sottratti a titoli … accattivanti ), ma rilevabile; rilevato dall’Istituto superiore per la ricerca ambientale (Ispra).

Si conferma che i valori di concentrazione di radioattività misurati non hanno rilevanza dal punto di vista radiologico e sono tali da non costituire alcun rischio di tipo sanitario.

Ad aumentare l’alea di mistero del fenomeno si aggiunge che la fonte e la causa di tale contaminazione non è affatto nota. Si sa solo che la durata è stata limitata alla settimana fra il 29.09 ed il 10.05 di questo anno.
Ci sono tutti gli estremi per parlare di alieni, esperimenti segreti, cospirazioni, ed ovviamente per accendere un dibattito geo-politico almeno europeo.

Altra chicca non trascurabile: il Rutenio-106 NON esiste in natura. E’ solo di origine artificiale ed è, fra i vari isotopi di rutenio, il più stabile (tempo di dimezzamento 373 giorni).

Viene prodotto, principalmente per scopi medici, scientifici e come combustibile nucleare, in diversi paesi dell’est extra-europeo. Il Rutenio-106 è anche uno degli elementi delle scorie radioattive esaurite; serve almeno un trentennio prima di consideralo sicuro.

Il mistero rimane (e meno male), ma l’ “emergenza” è passata. Sicuramente complice anche l’incremento della circolazione delle masse d’aria ed un po’ di pioggia (che pulisce l’aria ed inquina il suolo e le faglie). Sarebbero da escludere (e non stento a crederci) esplosioni nucleari, incidenti e/o test segreti, se non altro per la presenza nell’aria di un solo elemento radioattivo (e non di tutta la pletora di radionuclidi artificiali che di solito accompagna questi eventi). Una probabile fuga dell’elemento da qualche centro (orientativamente nell’est europeo) medico/scientifico potrebbe essere la causa più verosimile, ma decisamente poco interessante per del sano allarmismo.

WU

Il germoglio verde

Il potassio aveva un fratello cattivo. Erano fratelli per via del loro raggio atomico che era molto simile. Ciò portava il fratellaccio a poter prendere abbastanza facilmente il ruolo del (fortunatamente più comune) potassio.

Era incolore, inodore, insapore e flirtava parecchio con l’acqua. E fin qui non sembrerebbe affatto malaccio. Se non che, a differenza del potassio, il fratello non andava molto a genio agli esseri umani. E sapeva dissimulare bene!

Circa una settimana dopo la sua ingestione, infatti, i bipedi si trovavano con una pletora di sintomatologie riportabili alle più disparate malattie. Data anche la non spiccata intelligenza delle vittime, ricostruire l’assunzione del metallo del III Sottogruppo B non era affatto banale. E se non diagnosticata per tempo li metteva proprio fuori gioco!

E’ stato protagonista di libri gialli, di omicidi di stato, di sabotaggi e dispute legali. Diciamo pure che il semplice fatto di arrivare a concepire che poteva esser stato lui vi potrebbe mettere in pessima luce in un’aula di tribunale.

Eccolo li, ben sciolto in un innocuo bicchiere d’acqua (o in qualche topicida che i bipedi non disprezzano in caso di suicidio), che non aspetta altro che essere ingerito per andare a sostituire al fratello. I bipedi pare usino una specie di enzimi per le loro funzioni celebrali e muscolari se in questi il potassio viene rimpiazzato… beh, il gioco è fatto.

In realtà, dopo un po’ anche il loro organismo si accorge che qualcosa non va (almeno quando non si ritrovano senza più un pelo o un capello), ma quando cerca di cacciar via la soluzione incriminata… ecco che le sembianze del potassio tornano ancora in aiuto e la soluzione viene riassorbita dall’impianto digerente dei mammiferi, causando ulteriori danni e potenziali malattie. Non era lui in realtà ad essere letale, quanto le malattie che ingenera e la sua difficile, se non impossibile, identificazione.

Questa storia ci ricorda che si può essere tanto più letali (eventualmente inteso nel senso macchiavellico del termine) quanto più anonimi si è in grado si apparire.

WU

PS. Numero atomico: 81.

Blu YInMn

Prendiamo un po di ossido di manganese nero e mescoliamolo con ossido di ittrio bianco, e ossido di indio-stagno giallo (e non mi dite che non sapete dove procurarvi il tutto?!).

nero+bianco+giallo = blu (davvero?)

E mica un blu a caso!? Acceso, brillante, resistente all’acqua ed alle alte temperature. Una specie di color cobalto (tipo quello di cui parlavamo qui), ma più brillante.

Il mescolone è riscaldato attorno ai 2000 gradi Fahrenheit in maniera da formare una struttura cristallina “ottimizzata” per assorbire le onde verdi e rosse dello spettro elettromagnetico. Con il risultato di riflettere (E quindi noi vedere) il solo, puro ed unico blu YInMn (Yttrium, Indium e Manganese)…

Blu YInMn.png

Scoperto (come al solito “per caso”, anche se è dal 2009 che in un modo o nell’altro ci si lavora su) dall’Oregon State University mentre analizzava le proprietà degli ossidi di manganese (un metallo ferroso).

Si da il caso che il nuovo colore sia anche “green” dato che non si richiedono sostanze e processi pericolosi ed inquinanti ed abbia un’eccellente tenuta della gradazione nel tempo (anche nell’olio e nell’acqua).

Che sia il colore più bello del mondo, che possa aiutare l’efficienza energetica e/o che possa rivoluzionare anche il mondo dell’elettonica (anche se in realtà all’Oregon State University stavano proprio lavorando su composti per l’ambito elettronico) ci credo meno.

Genesi di un nuovo colore (e relativa paternità/proprietà, in questo caso della The Shepherd Color Company).

WU

Transuranici del settimo periodo

E non è il nome di un libro, anche se ci starebbe bene.

Benché vivevo molto bene anche se fosse incompleto (almeno personalmente), il fatto che il settimo periodo (i.e. la riga più in basso) della tavola periodica fosse più corto degli altri mi disturbava graficamente nella rappresentazione “a castello” degli elementi. Mi dava un po l’idea che stessero assediando il castello e che prima o poi avrebbe ceduto…

Ma fortunatamente ci sono riusciti. A dicembre 2015 hanno piazzato gli elementi mancanti! E precisamente (tutti nomi temporanei che, senza troppa fantasia, provengono dalla dizione latina del numero di protoni costituenti i loro atomi):

– numero atomico 113 (ununtrio): avvistato per la prima volta nel 2004 in Giappone (da cui il nome precedente e temporaneo di Japonium). Si colloca sotto il Tallio (da cui il nomignolo eka-tallio) per cui ci si aspetta abbia proprietà simili a questo.

– numero atomico 115 (ununpentio): ottenuto bombardando americio-243 con ioni di calcio-48. Dopo poche frazioni di secondo decade in ununtrio. Anche detto eka-bismuto con proprietà attese sono simili a quelle del Bismuto.

– numero atomico 117 (ununseptio): ottenuto bombardando del calcio-48 con berkelio-249. Scoperto già nel 2010 anche se in quantità e per tempi non sufficienti per confermarne la scoperta. Anche detto eka-estato è un probabile semimetallo. Decade in due isotopi con emivita maggiori di un’ora. Un record per questi elementi (ed una parziale conferma dell’esistenza dell’isola di stabilità, ma questa è un’altra storia…)!

– numero atomico 118 (ununoctio): l’elemento più pesante mai scoperto, prodotto dalla la collisione degli atomi di californio e calcio. Gas nobile, radioattivo (secondo, oltre il radon, gas radioattivo) e primo elemento gassoso semiconduttore conosciuto.

Per qualche arcano (per me che sono ignorante) motivo gli elementi 114 e 116 li avevamo già scoperti. Sconfessando, ai miei occhi, una certa linearità nel procedere scientifico il che lascia sempre aperta la porticina dell’estro del momento.

In particolare il numero atomico 114 è il Flerovio (tributo al suo scopritore G. Flerov) ed è, anche, il risultato del decadimento del ununoctio. Il suo isotopo più longevo vive meno di tre secondi. Pare che le sue proprietà siano simili a quelle dei gas nobili (anche se non dovrebbero) a causa degli effetti relativistici della sua massa. E’ stato nel 1999 sintetizzato bombardando atomi di plutonio-244 con ioni calcio-48. Il Livermorio, invece, è il nome dato all’elemento 116. Scoperto nel 1999, con il nome temporaneo di Moscovio, è stato ottenuto bombardato plutonio-244 con calcio-48.

In generale questi elementi sono prodotti facendo collidere nuclei atomici per mettere insieme più dei 92 protoni dell’uranio (da cui il nome di elementi trans-uranici) che danno vita a questi nuclei super pesanti. Tuttavia più sono pesanti e meno sono stabili. Questi elementi, infatti, hanno emivite di frazioni di secondo prima di decadere in qualche altro elemento meno pesante e più stabile rilasciando energia (ergo: sono nuclei molto radioattivi…).

Ad ogni modo, anche se solo per pochi millisecondi questi elementi hanno caratteristiche ben definite, anche se difficilmente misurabili, alla stregua di elementi più stabili (per cui hanno anche loro infondo diritto ad essere nella tavola periodica anche se non si trovano, pare, in natura…).

Ma c’è un limite. Se la velocità della luce è una costante che non può esser superata (e mi guardo bene dal tentare di sconfessare la teoria della relatività), allora più questi elementi sono pesanti e più veloci gireranno gli elettroni a causa dell’attrazione gravitazionale crescente del nucleo. Beh, si da il caso che per un numero atomico maggiore di 137 gli elettroni più interni dell’atomo ruoterebbero ad una velocità superiore a quella della luce!

Se le cose non cambiamo diciamo che al massimo arriviamo ad un terzo dell’ottava riga della tavola (periodo)… E’ infatti l’untriseptio, per il momento il fantomatico elemento più pesante che può esser prodotto senza passare a velocità super-luminari (chiamato anche feynmanio come tributo a R. Feynman, il primo ad accorgersi dello spinoso problema). Oltre si celerebbero elementi, tipo l’untriottio nei quali alcuni elettroni sarebbero più veloci della luce, viaggerebbero indietro nel tempo e cose simpatiche di questo tipo (anche se l’unificazione di Relatività Generale e Meccanica Quantistica risolverebbe molti misteri…).

In realtà, per essere più precisi, abbandonando il modello di Bohr ed utilizzando modelli relativistici ( tenendo conto anche dell’estensione finita della distribuzione delle cariche nucleari) ci si può spingere oltre ed arrivare fino ad un limite teorico di 173 (unsepttrio).

Quindi, qual che sia il limite, tutti questi elementi e quelli ancora potenzialmente mancanti hanno più un valore concettuale che pratico. La tavola periodica è più completa di prima, ma non è completa. E’ molto probabilmente limitata, ma non lo sappiamo per certo. Insomma, non è mai bello quando si sa di avere un punto limite, ma continuare a cercare ci completa almeno l’esistenza.

WU

PS. Sapete cosa in fin dei conti comanda tutti i segreti della materia, e quindi delle particelle, così come la conosciamo? Ciò che caratterizza l’intensità dell’interazione elettromagnetica tra cui, quindi, i rapporti attrattivi/repulsivi delle particelle elementari? La costante di struttura fine (della quale mi riservo di parlare più in dettaglio) che si dia il caso abbia circa il valore di 1/137…