Conmemoración do centenario da Física Atómica e Nuclear

 

Ernest Rutherford, é o protagonista desta efeméride. A súa "teoría planetaria" da estrutura do átomo, elaborada para tratar de dar unha explicación ao resultado do seu famoso experimento, daría comezo á era nuclear (ou atómica, como nun principio se chamou ao descoñecer aínda a estrutura "fina" do átomo e, consecuentemente, do núcleo).

Obviamente non foi o único físico que tivo relevancia nesta alvorada pero sí o que máis contribuíu a elo.

Tampouco remata aqui a súa achega á física (lembremos o seu descubrimento do carácter estatístico da desintegración radiactiva, ou a súa denominación de radiación alfa, beta e gamma para as diferentes partículas produto da emisión radioactiva) mais, quizáis, sexa este modelo atómico (incompleto e inexacto) o que marcou a súa máxima altura como científico.

Recebeu o premio Nobel de Química en 1908. Depois, xa se sabe, creou escola: Bohr, Chadwick, Oppenheimer,...

O osíxeno_3

Recuperemos o noso discurso sobre a molécula de osíxeno. Vexamos...

Sen osíxeno suficiente para respirar morremos, e esto pode pasar cando estamos nun sitio pechado e se esgota o osíxeno, ou se a presión do aire é demasiado baixa porque estamos a demasiada altura. Nestas cumes aínda existe un 21% de osíxeno (aproximadamente.) só que, fatalmente, a presión do aire será demasiado baixa para que os nosos pulmóns poidan extraelo. Ademais, sabemos que precisamos osíxeno para que o noso corpo xere enerxía, é dicir, dependemos do aporte inmediato deste gas pola atmosfera. Agora ben, existen uns límites superior e inferior á cantidade de osíxeno no aire. Fóra destes límites non estamos seguros, corremos un serie perigo. Así, o nivel de osíxeno debe superar o 17% para non asfixiarte, claro que este nivel no debe superar o 25% se non queres arder vivo. De xeito que, como sucede na maioría dos procesos naturais, hai que respectar uns equilibrios, uns límites, fóra dos cales a vida non sería posible.

Imos ver, podemos respirar aire con máis osíxeno do normal (sabes que moitos enfermos teñen que facelo), o que non debemos é ter ao noso redor aire que posúa as características anteriores (que supere o 25% de osíxeno) porque estamos en serio perigo de morrer como Xoana de Arco. Seica houbo pacientes hospitalizados en tendas osixenadas que sufriron tremendas queimaduras ao intentar acender un cigarro (este éche outro dos inconvenientes que conleva o fumar). E de que pensas que morreron, o 27 de xaneiro de 1967, os tres astronautas que deberían ter dado varias voltas á Terra no primeiro Apolo tripulado? Efectivamente, queimadiños vivos na súa nave ao terse producido un lume no aire rico en osíxeno que había na cabina. Pero isto non é todo. Aínda houbo máis accidentes provocados por estas casuísticas. Un dos máis coñecidos, aconteceu en South Shields, no nordeste de Inglaterra, en outubro de 1969. Resulta que un grupo de operarios estaba a reparar a bodega do buque Lady Delia. Empregaban unha perforadora que funcionaba con aire comprimido, pero que alguén (que non pasara boa noite polo que se ve), por descoido, conectara a unha fonte de osíxeno. Cando se superou o nivel crítico do 25% ... e un obreiro acendeu un cigarro... (outra vez o hábito de fumar)...si, non o tomes a broma que é un tema moi serio. Este destemido operario fumador viuse, de súpeto, no medio dunhas impresionantes lumeiradas. Cando os seus compañeiros acudiron na súa axuda... fatalmente tamén arderon. Contan as crónicas que nuns minutos catro estaban mortos, carbonizados, e outros sete ficaban gravemente feridos.

Pero por norma xeral é a escaseza, e non a abundancia, de osíxeno a que pon en perigo con máis frecuencia a vida humana. Algúns de vós saberedes, por ter lido algo sobre o asunto ou seguido as noticias de prensa de aqueles días, o que significou o proxecto Biosfera, en Arizona, aló polo ano 1993. Oito persoas encirráronse, en decembro de 1991, nun recipiente de paredes de cristal no que pretendía ser un ecosistema artificial, para ver se os seres humanos eran capaces de manter a vida nunha estación espacial na Lúa. A penas nunhas semanas despois daban boqueadas porque o osíxeno do aire tiña caído por debaixo do 17%. Por algunha estrana razón desapareceran 30 toneladas de osíxeno. ?!. A hipótese máis  apoiada é a de que reaccionara co ferro do chan.

Claro, porque o osíxeno é atraído polos átomos de ferro que hai na hemoglobina do noso sangue, e mediante este mecanismo (as moléculas de osíxeno adheridas ao ferro da hemoglobina) transpórtase con eficacia ao ultimo recuncho do noso corpo que precise osíxeno para realizar a súa función vital (por certo, a maior parte das especies, pero non todas, empregan o ferro como vehículo do osíxeno; as arañas e as langostas usan o cobre, e por eso o seu sangue é azul; os príncipes, aínda que din que teñen sangue azul, non sei eu se o seu bus será o cobre e non o ferro, como no resto dos mortais...). Mercé a hemoglobina, un litro de sangue pode disolver 200 cm3 de osíxeno, que supón cincuenta veces a cantidade disolta no mesmo volume de auga (con todo é moi importante que o osíxeno estea disolto na auga, aínda que sexa en pouca proporción, senón que llelo pregunten aos peixes, por exemplo). Agora podes decatarte do feito de que se a cantidade de osíxeno no aire decrece decrecerá tamén no sangue, e aínda que posuamos un rexo órgano que sexa quen de latir con forza e a bo ritmo e consecuentemente bombee o sangue con rapidez para compensar a carencia nel de osíxeno, finalmente non poderá manter ese ritmo, ese exceso de enerxía por moito tempo, e morreremos de forma inmisericorde en poucos minutos. Por certo, xa sabes que o cerebro precisa osíxeno para funcionar (a algúns nin con osíxeno lle funciona). Sen osíxeno, este órgano vital morrerá nun poucos minutos! Pero coidado que un exceso de osíxeno pode envenenalo! Entón? Ben, xa o dicían os clásicos: a virtude está no medio. Nin moito, nin pouco, o necesario.

Por hoxe, mais nada. Haberemos de continuar outro día.

Propostas

O novo ministro de Educación de Portugal avanza, antes de ser nomeado para o cargo, unhas cantas ideas, xa longamente defendidas, que, de ser aplicadas sen atrancos, han mellorar o sistema educativo portugués.

O descubrimento dunha molécula fundamental_2

Ficha do osíxeno

Dicíamos hai uns días, no primeiro post desta xeira, que nin Priestley nin Scheele lle deran nome ao novo gas, recén descuberto. Entón, quen foi?

Pois tivo que ser Antoine Lavoisier, outro gran químico, francés, o que lle dera o nome de "osíxeno". Lavoisier, por certo tivo un protagonismo (moi ao seu pesar) destacado na Revolución Francesa.
Escolleu esta palabra porque significa "que fai ácidos" (Lavoisier cría, erroneamente, que este elemento era un compoñente esencial de todos os ácidos).

Mais... houbo ou non un descubrimento anterior do osíxeno? que? como? que me dis? Palabra que non quero liarte, nin marearte. Non. O que pasa é que parece ser que hai indicios de que 150 anos antes de que o fixeran os nosos protagonistas, xa se tiña descuberto o osíxeno. Como, se non, se podería explicar o seguinte acontecemento sucedido en Londres en 1624? Repara.

Por aquel entón, cóntase que o rei Jacobo e os seus súbditos acudiran en multitude a ver a nova marabilla da técnica da época, un submarino. Aquel singular vehículo tiña unha estructura de madeira cuberta por unha impermeable pel de coiro engraxada. Era impulsado por doce remeiros (non sexas mal pensado, os remos saían ao exterior por uns zapóns selados). Co seu inventor a bordo, o holandés Cornelius Drebbel, e uns cantos pasaxeiros máis, navegou dúas horas baixo as augas, de Westminster a Greenwich, unha distancia de varios quilómetros (por certo o almirantazgo non se deixou impresionar polo invento e desaconsellou a súa fabricación; alguén tería intereses nos estaleiros convencionais de barcos de guerra da época!). O certo é que deste misterioso viaxe falaba aínda corenta anos despois con admiración o famoso científico Robert Boyle (si o da famosa lei que leva o seu nome). Boyle escribiu que un dos pasaxeiros, que aínda vivía, lle dixera que cando o aire do submarino se consumira Drebbel ventilaba o ambiente con máis aire puro que gardaba nun recipiente.

Especulouse que ese aire máis puro quizais fose osíxeno. Verdade? Lenda? Qui lo sa! O certo é que seica Drebbel estaba ao tanto da obra do alquimista polaco Michael Sendivogius, que viviu entre 1566 e 1636 e coñecía un gas ao que chamaba "o aéreo alimento da vida" (que poético, non?). Sendivogius, consciente da importancia do que traía entre mans, utilizaba un nome en clave, "A auga que non molla as mans", para referirse a un composto, o nitro (hoxe coñécese como nitrato potásico), que tiña a curiosa propiedade de que cando se quentaba emanaban gases del (podería ser algún deles osíxeno?) Deixémolo aquí para non enredar máis e outro día falaremos de outras curiosidades relacionadas coa molécula que é a nosa protagonista.

Alemaña, apéase...

Poucos dubidan, neste momento, que despois do grave accidente nuclear de Fukushima o futuro da enerxía nuclear de fisión é, cando menos, incerto. A decisión que remata de tomar o goberno alemán no sentido de adiantar o chamado apagón nuclear é unha medida de extraordinaria importancia que a bon seguro terá repercusións nas decisións, sobre a continuidade ou non da enerxía nuclear, que deberán tomar outros gobernos.

Por moitos esforzos que realicen os defensores deste tipo de enerxía, minimizando o alcance e os efectos do accidente de Fukushima, diferenciando claramente as súas causas e as súas consecuencias do acontecido en Chernóbil, salientando as vantaxes da enerxía nuclear de fisión no referente á diminución das emisións de efecto invernadoiro, o certo é que a cualificación de sete (7) nas escala de eventos nucleares da Axencia  Internacional da Enerxía Atómica (IAEA), e, sobre todo, o recoñecemento por parte da empresa propietaria da central nuclear de Fukushima da evidencia da fusión de varias dos seus reactores, aventuran un futuro  nada optimista de cara á construción de novas centrais, alomenos nos países máis desenvolvidos científica, económica e socialmente, nos cales unha parte importante da súa opinión pública está ben informada sobre estes temas e é quen de avaliar os pros e os contras destas prácticas, e que se suma a outra parte da opinión pública, menos formada, pero moito máis alarmada, á cal a clase política non poderá ignorar.

En todo caso quedan países como Francia, EEUU e China que, por diferentes causas, previsiblemente sigan adiante cos seus plans de futuro. Por outra parte non é aventurado prever que a potente industria e lobby nuclear centren os seus esforzos e resursos, que non son desprezables, en investigar máis intensamente para tratar de solucionar o principal problema desta industria, causante de grande parte da alarma que xenera: o tratamento dos resíduos radiactivos de alta intensidade. Neste sentido as investigacións sobre a transmutación nuclear poden recibir un forte pulo. 

Con todo, eu son dos que penso que o futuro está no proxecto ITER, que está a ser deservolvido en Cadarache. A bon seguro, a medio prazo, teremos a solución a gran parte dos nosos problemas enerxéticos. Mentras tanto o aforro enerxético é unha práctica inexcusable porque... xa se sabe: a mellor enerxía é a que non se consome.