Γιαπωνέζοι επιστήμονες παρασκεύασαν νέο χημικό στοιχείο

Το ουνούντριο αποτελείται από 113 πρωτόνια στον πυρήνα του και όπως άλλα είκοσι συνθετικά χημικά στοιχεία δεν μπορεί να απαντηθεί στη φύση αλλά μόνο σε συνθήκες εργαστηρίου. (Πηγή: RIKEN Nishina).

Το περιβόητο στοιχείο 113 του περιοδικού πίνακα παρασκευάστηκε στο εργαστήριο RIKEN Nishina της Ιαπωνίας μετά από πολυετείς προσπάθειες. Μικρός αριθμός ατόμων του ουνούντριου ή ununtrium είχε παρασκευαστεί το 2004 και το 2007 από την ίδια ομάδα υπό τον δρ. Κοσούκε Μορίτα και από τη ρωσική ομάδα Dubna αντίστοιχα, αλλά η αρμόδια επιτροπή των IUPAC/IUPAP απεφάνθη το 2011 ότι δεν πληρούσαν τα απαραίτητα κριτήρια ώστε να θεωρηθεί έγκυρη η ανακάλυψη.

Το ουνούντριο αποτελείται από 113 πρωτόνια στον πυρήνα του και όπως άλλα είκοσι συνθετικά χημικά στοιχεία δεν μπορεί να απαντηθεί στη φύση αλλά μόνο σε συνθήκες εργαστηρίου. Το βαρύτερο χημικό στοιχείο που έχει παρασκευαστεί είναι το ununoctium με 118 πρωτόνια που όπως και τα υπόλοιπα είχε χρόνο ζωής ελάχιστα κλάσματα του δευτερολέπτου, αλλά το ουνούντριο είχε αποδειχθεί αισθητά πιο δύσκολο να δημιουργηθεί. Ο επιστημονικός στόχος πίσω από τέτοια πειράματα δεν είναι μόνο η δημιουργία νέων μορφών ύλης αλλά και η εις βάθος κατανόηση των υποατομικών δυνάμεων και του πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Για να συνθέσουν το στοιχείο 113 οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έναν επιταχυντή σωματιδίων με τον οποίο έφεραν σε σύγκρουση πυρήνες υδραργύρου (30 πρωτόνια) και βισμουθίου (83 πρωτόνια). Το νεοσχηματισμένο ουνούντριο στη συνέχεια ξεκίνησε να εκπέμπει σωματίδια άλφα, αποτελούμενα από δύο πρωτόνια και δύο ηλεκτρόνια, και έτσι μετατράπηκε κατά σειρά σε σωματίδιο 111, 109, 107, 105, 103 και τελικά στο επίσης τεχνητό μεντελεγέβιο (101). Αυτό το τελευταίο στάδιο ήταν που προσέφερε την οριστική απόδειξη της ανακάλυψης, και έδωσε την ιστορική ευκαιρία στην Ιαπωνία να γίνει η πρώτη ασιατική χώρα που θα ονομάσει ένα νέο στοιχείο.

Στο παρελθόν και από το 1940 όταν και δημιουργήθηκε το πρώτο τεχνητό χημικό στοιχείο, μόνο επιστήμονες από τις ΗΠΑ, Ρωσία και Γερμανία είχαν αυτό το προνόμιο. Τα δύο πιθανά ονόματα είναι τα japonium και rikenium, από το όνομα της Ιαπωνίας και του ερευνητικού κέντρου του δρ. Μορίτα αντίστοιχα. Η ρωσική ομάδα Dubna που δεν κατάφερε να παρασκευάσει το στοιχείο πρώτη, είχε προτείνει την ονομασία becquerelium προς τιμήν του Γάλλου φυσικού Henri Becquerel.

Η επόμενη πρόκληση του εργαστηρίου σύμφωνα με τον δρ. Μορίτα είναι η περιοχή από το στοιχείο 119 και έπειτα, όπου θα αντιμετωπίσει ανταγωνισμό από ερευνητικές ομάδες με βάση τις Γερμανία, ΗΠΑ και Ρωσία.

Γιατί πρέπει να αποφύγετε τη μπύρα σε περίπτωση πυρηνικής έκρηξης

Αμφισβητούνται τα αποτελέσματα της μελέτης με τίτλο «Επιδράσεις των πυρηνικών εκρήξεων σε εμπορικά συσκευασμένα ποτά». (Πηγή: US DoE)
Αμφισβητούνται τα αποτελέσματα της μελέτης με τίτλο «Επιδράσεις των πυρηνικών εκρήξεων σε εμπορικά συσκευασμένα ποτά». (Πηγή: US DoE)  
Νέα Υόρκη

Αν καταφέρετε να επιζήσετε στην περίπτωση πυρηνικής καταστροφής, μην σπεύσετε να το γιορτάσετε με μια παγωμένη μπύρα. Η σύγχρονη επιστήμη καταρρίπτει τα αποτελέσματα μιας παλιάς έρευνας του αμερικανικού στρατού, η οποία κατέληγε ότι στο συμπέρασμα ότι τα εμφιαλωμένα ποτά είναι ασφαλή για κατανάλωση όταν το πυρηνικό μανιτάρι κατακαθίσει.

Όπως αναφέρει ο δικτυακός τόπος LiveScience.com, ο ιστορικός της επιστήμης Άλεξ Βέλερσταϊν ανέσυρε πρόσφατα από το συρτάρι τα ευρήματα της «Επιχείρησης Τσαγερό », μιας σειράς δοκιμών που είχαν γίνει στην έρημο της Νεβάδα το 1955 προκειμένου να απαντηθούν πρακτικά ερωτήματα για τις τροφές και τα ποτά που θα μπορούσαν να συντηρήσουν τους επιζήσαντες μιας πυρηνικής καταστροφής.

Για περισσότερα

Εργαστηριακή διερεύνηση της απορρύπανσης υγρών βιομηχανικών αποβλήτων Σαχινίδης Συμεών

EAP4012

ΣΟΚ ! ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΤΗΣ ΣΕΛΗΝΗΣ…Η ΝΑΣΑ απέκρυβε σαράντα χρόνια τα σεληνιακά ευρήματα !

Η ΝΑΣΑ απέκρυβε σαράντα χρόνια τα σεληνιακά ευρήματα !
Ο πρώην διευθυντής του τμήματος ελέγχου δεδομένων και φωτογραφιών, στο εργαστήριο επεξεργασίας σεληνιακών φωτογραφιών της ΝΑΣΑ, Κεν Τζόνστον, που ήταν υπεύθυνος στη διάρκεια του επανδρωμένου σεληνιακού προγράμματος Απόλλων, έχει αποκαλύψει αρκετά συγκλονιστικά πράγματα τον τελευταίο καιρό στις ΗΠΑ.

Για περισσότερα
http://www.aggouria.gr/2012/09/blog-post_22.html?spref=fb

 
 

Νέο υλικό καταρρίπτει το ρεκόρ στην παραγωγή ηλεκτρισμού από θερμότητα

Τα δύο τρίτα της ενέργειας που καταναλώνει ο άνθρωπος, από τη βενζίνη που καίνε τα αυτοκίνητα μέχρι το ηλεκτρικό ρεύμα που ξοδεύουμε για φωτισμό, χάνεται τελικά στο περιβάλλον υπό τη μορφή θερμότητας. Τώρα, ένα νέο υλικό που μετατρέπει τη ζέστη σε ηλεκτρικό ρεύμα υπόσχεται να μετριάσει σημαντικά τις σπατάλες ενέργειας.

Το νέο υλικό, αποτελούμενό κυρίως από μόλυβδο και τελλούριο, είναι μια παραλλαγή του υλικού που κρύβεται στη θερμοηλεκτρική γεννήτρια του ρομπότ Opportunity στον Άρη.. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στα αυτοκίνητα, όπου θα μπορούσε να μετατρέπει τη θερμότητα σε ηλεκτρικό ρεύμα για τη φόρτιση της μπαταρίας σε υβριδικά μοντέλα. Θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί σε ενεργοβόρες βιομηχανίες, ακόμα και σε κινητήρες εσωτερικών καύσεων που παραμένουν συνεχώς σε λειτουργία, όπως οι κινητήρες των πλοίων.

Τα θερμοηλεκτρικά υλικά είναι γνωστά εδώ και χρόνια, μέχρι σήμερα όμως η απόδοσή τους ήταν υπερβολικά μικρή για να μπορούν να αξιοποιηθούν σε εμπορική κλίμακα.

Χάρη στις ηλεκτρικές τους ιδιότητες και την ιδιαίτερη μικροσκοπική δομή τους, τα υλικά αυτά μετατρέπουν τη διαφορά θερμοκρασίας σε ροή ηλεκτρονίων, δηλαδή σε ηλεκτρικό ρεύμα: όταν η μία άκρη του υλικού είναι θερμότερη από την άλλη δημιουργείται ανάμεσά τους μια διαφορά τάσης, όπως συμβαίνει και στους πόλους μιας μπαταρίας.

Στο εσωτερικό οποιουδήποτε στερεού υλικού, η θερμότητα μπορεί να θεωρηθεί ως μικροσκοπικές κβαντικές ταλαντώσεις των ατόμων, τις οποίες οι φυσικοί ονομάζουν «φωνόνια». Όπως τα κύματα του ήχου ή τα κύματα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, καθένα από τα φωνόνια αυτά έχει το δικό του μήκος κύματος.

Η υψηλή αποδοτικότητα του νέου υλικού, αναφέρουν στο βρετανικό περιοδικό Nature οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern στο Ίλινοϊ, οφείλεται στο γεγονός ότι αξιοποιεί τις ταλαντώσεις σε πολλά μήκη κύματος: μικρά, μεσαία και μεγάλα.

Στο εσωτερικό του υλικού, μικροσκοπικοί κόκκοι του στοιχείου τελλούριου απορροφούν ενέργεια από φωνόνια με μήκος κύματος μερικές εκατοντάδες ή χιλιάδες νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου. Μικροσκοπικά σωματίδια τελλουριούχου στροντίου απορροφούν φωνόνια μέσου μήκους κύματος, ενώ ακόμα μικρότερα μήκη κύματος απορροφώνται από ίχνη νατρίου που ενσωματώθηκαν στους κρυστάλλους του υλικού.

Η προσεκτική ρύθμιση της εσωτερικής δομής του υλικού επέτρεψε στους ερευνητές να αυξήσουν την απόδοσή τους στο 15 με 20 τοις εκατό, συγκρίσιμη με την απόδοση των σημερινών φωτοβολταϊκών συστημάτων.

«Στο επίπεδο αυτό, υπάρχουν ρεαλιστικές προοπτικές για την ανάκτηση της χαμένης θερμότητας και τη μετατροπή της σε χρήσιμη ενέργεια» εκτιμά ο Μέρκιουρι Κανατζίδης, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Συγκριτικά, η θερμοηλεκτρική γεννήτρια του Curiosity, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τη θερμότητα που παράγεται από τη διάσπαση μιας ποσότητας πλουτωνίου, έχει τη μισή απόδοση σε σχέση με το νέο υλικό.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η θερμοηλεκτική τεχνολογία επιδέχεται ακόμα σημαντικών βελτιώσεων, όχι όμως επ΄αόριστον: ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής προβλέπει ότι είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια μηχανή που λειτουργεί χωρίς να αποβάλλει έστω και λίγη θερμότητα.

Newsroom ΔΟΛ

Top
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων