El peligro que nos rodea
miércoles, 3 de enero de 2018
martes, 2 de diciembre de 2014
americio
Definición y características:
El americio es un elemento químico de número atómico 95,
situado dentro del grupo de los actínidos en la tabla periódica. Su símbolo
es Am. Todos sus isótopos son radiactivos, su nombre proviene de América, de
forma homóloga al elemento europio.
El americio puro tiene un aspecto plateado y blanco. Es
más plateado que el Plutonio y el Neptunio, y aparentemente más maleable que
éste o el Uranio. Su desintegración es
aproximadamente tres veces la del Radio (tiene un promedio de vida extenso).
Unos cuantos gramos de 241Am emiten una alta cantidad de Rayos gamma, lo cual
crea serios problemas de salud a cualquier persona que se expone al elemento.
También presenta la característica de que es fisible.
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El americio fue aislado por primera vez por Glenn T.
Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James, y Albert Ghiorso en 1944 en el
Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago. El equipo creó el
isótopo 241Am a partir de 239Pu, bombardeándolo con neutrones en un reactor
nuclear. Seaborg obtuvo la patente US 3156523 para "Element 95 and
Method of Producing Said Element" (Elemento 95 y el método para producir
dicho elemento).
El descubrimiento se mantuvo en secreto durante un tiempo,
este fue revelado en noviembre de 1945. La mayoría del americio se produce
bombardeando uranio o plutonio con
neutrones en reactores nucleares - una tonelada de combustible nuclear
gastado contiene unos 100 gramos de americio.
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Aplicaciones:
En general este elemento tiene dos aplicaciones:
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En los cohetes de
propulsión nuclear:
Este puede usarse dentro de cohetes con propulsión nuclear, debido a
que irradia neutrones. La partícula que da comienzo a las reacciones de
fisión, y a las de fusión derivadas de fisión.
·
En los detectores
de humo:
También puede usarse en los detectores de humo como factor ionizante,
para disminuir la conductividad del aire y detectar los gases que componen el
humo del fuego. Estos detectores funcionan utilizando el americio para cerrar
un circuito eléctrico, en el momento en el que hay gases no conductores en el
aire el circuito se abre y activa una alarma.
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flevorio
Definición y características:
Flerovio (Ununcuadio, Uuq4 en las tablas periódicas
antiguas) es el nombre de un elemento químico radiactivo con el símbolo Fl y
número atómico 114. Nombrado en honor a Gueorgui Fliórov, su descubridor.
De momento se han observado alrededor de 80
desintegraciones de átomos de flerovio.
Todas las desintegraciones han sido asignadas a varios
isótopos con números de masa 286-289.
El isótopo de más larga vida conocido actualmente es el
289Fl114 con una vida media de aproximadamente 2,6 s.
Parece comportarse químicamente como el primer elemento
superpesado, que presenta propiedades similares a los gases nobles, debido a
efectos relativistas.
La partícula puede sintetizarse a través de fusión fría y
caliente.
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Historia:
En diciembre de 1998, científicos del Instituto para la Investigación Nuclear de Dubná en
Rusia, bombardearon un blanco de Pu-244(plutonio) con iones de Ca-48 dentro
de un acelerador de partículas.
Se produjo un solo átomo del elemento 114, asignado al
isótopo 289Uuq114, que se desintegró con un tiempo de vida medio de 30 s,
emitiendo partículas α. Esta observación fue posteriormente publicada en
enero de 1999.
El descubrimiento del elemento 114 se confirmó en junio
de 1999, cuando el equipo de Dubna repitió la reacción del Pu-244. Esta vez
se produjeron dos átomos del elemento 114, solo que esta vez tuvo una vida
media de 2,6 s.9
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Aplicaciones
De momento el elemento 114 sigue siendo estudiado, por lo
que concluimos que sus aplicaciones en diferentes sectores aún no están
claras.
De momento solo se sabe que este elemento podría formar
monóxidos y dihaluros, lo cual podría prolongar su promedio de vida.
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plutonio
Definición y características:
El plutonio es un elemento transuránico radiactivo
con el símbolo químico Pu y el número atómico 94. Es un metal actínido con
apariencia entre gris y plateada que se oscurece cuando se expone al aire,
formando una capa negruzca y opaca cuando se oxida.
El plutonio es el elemento primordial más pesado en
virtud a su isótopo más estable, el plutonio-244, el cual tiene una vida de
80 millones de años, lo que quiere decir que se mantiene estable sin
desintegrarse durante ese tiempo.
Este es principalmente un subproducto de la fisión
nuclear en los reactores, lo que quiere decir que en su mayor parte (la
mayoría de sus isótopos) es un elemento sintético, hecho por los humanos. Los
isótopos más usados son el
Pu-240,-238y-239, que generalmente se obtienen fisionando el isótopo de uranio-238.
El plutonio-240 tiene una tasa elevada de fisión
espontánea, aumentando el flujo de neutrones de cualquier muestra en la que
se encuentre. La presencia de plutonio-240 limita el uso de muestras para
armas o combustible nuclear. Los isótopos del plutonio son caros y difíciles
de separar, por esto suelen fabricarse en reactores especializados.
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Fisión y fusión:
Los sistemas más investigados y trabajados para la
obtención de energía a partir de la
energía nuclear son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear
puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear;
o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica,
energía mecánica o energía térmica.
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Fisión, aquí es donde entra en juego el plutonio,
la fisión es el proceso por el cuál con una partícula de la energía adecuada (neutrón
libre generalmente) se golpea una partícula subatómica que está unida a un
núcleo, de tal manera que libera la
energía de esta, y la de su unión con
el núcleo. El proceso suele realizarse de tal manera que parte de esta
energía se libera en forma de un neutrón libre, el cuál golpea la partícula
siguiente hasta que toda la muestra se fisiona.
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Fusión, En este caso se libera la energía de todo
el núcleo, al fusionarse los núcleos de dos partículas de tal manera que
cuando los núcleos se fusionan las partículas que forman estos se destruyen,
liberando la energía que las forma.
A través de este
método se obtiene más energía, pero es
más costoso de realizar.
En este proceso
no se puede utilizar plutonio, porque es una partícula demasiado pesada como
para destruir su núcleo.
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Historia:
El plutonio fue sintetizado por primera vez en 1940
por un equipo dirigido por Glenn T. Seaborg y Edwin McMillan en el
laboratorio de la Universidad de California, Berkeley bombardeando uranio-238
con deuterio. Posteriormente se encontraron muestras de plutonio en la
naturaleza (aunque en muy bajas cantidades). La producción de plutonio en
cantidades útiles por primera vez fue
una parte importante del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra
Mundial, que desarrolló las primeras bombas atómicas. La primera prueba
nuclear ("Trinity", en julio de 1945), y la segunda bomba atómica
usada para destruir una ciudad ("Fat Man" en Nagasaki, Japón en
agosto de 1945).
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Aplicaciones:
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Explosivos:
El isótopo plutonio-239 es un componente
clave en las armas nucleares debido a su fácil fisión y su disponibilidad.
La bombas de
plutonio tipo "Fat Man" producidas durante el Proyecto Manhattan
usaban explosivos para comprimir el plutonio y obtener densidades
significativamente más altas de lo normal (alcanzar la masa crítica),
combinado con una fuente central de neutrones para iniciar la reacción de
fisión y aumentar su eficiencia. De esta forma solo se necesitaban 6,2 kg de
plutonio para un rendimiento equivalente a una explosión de 20 kilotones de
TNT. Hipotéticamente, tan solo son necesarios 4 kg de plutonio, tal vez
menos, para hacer una bomba atómica usando diseños de ensamblado muy
sofisticados.
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Fuente de energía:
Este pude usarse
para obtener energía a través de la fisión nuclear
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``Trinity´´ y ``Fat Man´´:
La creación de las armas nucleares se planteó a
raíz de la política y los avances científicos de finales de la década de
1930. El aumento de los gobiernos fascistas en Europa y los nuevos
descubrimientos sobre la naturaleza de los átomos potenciaron a países como
Estados Unidos, Reino Unido o Canadá para desarrollar armas muy poderosas,
utilizando la fisión nuclear como fuente primaria de energía. El Proyecto Manhattan,
fue llamado la Alianza de esfuerzo, culminó en la prueba de un arma nuclear
en el sitio que ahora se llama Trinidad, en julio de 1945, y en los
bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki unas semanas más tarde.
·
Trinity: fue la primera prueba nuclear del mundo, se trataba de una bomba hecha
a partir de varios explosivos y un núcleo con unos cuantos gramos de
plutonio.
Cuando los explosivos explotaban, comprimían el uranio para que
alcanzase su masa crítica, entonces este se bombardeaba con neutrones y la
fisión empezaba.
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Fat man: fue la primera arma nuclear de plutonio usada durante una guerra, tenía
una estructura muy similar a la bomba Trinity, y también se basaba en el principio
de la fisión con explosivos.
Esta fue detonada en la ciudad de Nagasaki, en Japón, pocas semanas después
de haber detonado la bomba Little Boy en Hiroshima.
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