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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

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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…

Francium

Una volta tanto è il meno che fa la differenza.

Il meno stabile di tutti gli elementi noti (in realtà dei primi 103), il meno elettronegativo del sistema periodico, e (forse) il meno utile (se proprio volete sapere come arrivo a scrivere questo post stile Quark è proprio partendo da questa domanda…).

Signori, ecco a voi, Mr. Francium. Ah, è anche l’ultimo elemento scoperto in natura (non sitetizzato). Metallo alcalino, numero atomico 87, 41 isotopi noti, il 223 il più stabile che ha un’emivita di 22 minuti (alla faccia della stabilità!).

Praticamente inutile a causa della sua rarità (25 g dell’isotopo 223 stimati in tutta la Terra!). Si ottiene (ed è stato scoperto) come una piccolissima parte (circa 1%) del decadimento radioattivo del Attinio (che diventa per il 99% Torio). Oggi si può produrre per bombardamento del Torio o del radio (nei reattori nucleari) con neutroni.

Nel 1930 solo gli elementi con numero atomico 43, 85 ed 87 rimanevano ancora da scoprire e nel 1931 Fred Allison dichiarò la scoperta degli ultimi due. Tale scoperta non fu comunque confermata, pertanto si dovette aspettare il 1939 quando Marguerite Perey (francese di origine da cui il nome dell’elemento) lo isolò per decadimento dell’Attinio. La scoperta di Miss. Perey fu comunque confermata solo nel 1946.

A causa della sua rarezza se ne sa ancora poco (anche se si assume abbia proprietà molto simili agli altri metalli alcalini) tant’è che si stima abbia un punto di fusione prossimo alla temperatura ambiente.

Ah, è radiattivo (in tutti gli isotopi)!

In giro per la rete si parla di una fantomatica (ed ovviamente inesistente) “francium bomb” che dovrebbe essere una cosa super-mega-catastrofica, in realtà l’unica cosa certa è che il Francio reagisce violentemente con l’acqua (the most explosive Earth element)…

WU

Ps. Il Francio è comunque spesso considerato (beh, si tratta di decine di grammi stimati al mondo, la sfida è dura…) come il secondo elemento più raro al mondo dopo l’astato (e se volete ci mettete in mezzo anche l’antimateria).

Numero atomico 85, il più pesante degli alogeni, risultato del decadimento radioattivo dell’urano e del Torio. Tutti i suoi isotopi non godono di vita abbastanza lunga per studiarne le proprietà.