Category Archives: Quimica

Carga Toxica RTVE

El “punto caliente” de metano en Estados Unidos es más grande que lo que se esperaba

Según un nuevo estudio de datos satelitales llevado a cabo por científicos de la NASA y de la Universidad de Michigan, un pequeño “punto caliente” ubicado en el sudoeste de Estados Unidos es responsable de la producción de la mayor concentración de metano, un gas de efecto invernadero, que se ha visto sobre Estados Unidos (más que el triple de los cálculos estándar hechos en la Tierra).

El metano es muy eficiente para atrapar el calor en la atmósfera y, al igual que el dióxido de carbono, contribuye al calentamiento global. El “punto caliente”, ubicado cerca de las Cuatro Esquinas, el punto de intersección que comprende Arizona, Colorado, Nuevo México y Utah, abarca solamente alrededor de 6.500 kilómetros cuadrados (2.500 millas cuadradas), o la mitad del tamaño de Connecticut.

El área de las Cuatro Esquinas (en color rojo) es el “punto caliente” más importante de Estados Unidos respecto de las emisiones de metano. En este mapa se muestra cuánto variaron las emisiones de las concentraciones históricas promedio registradas entre 2003 y 2009 (los colores oscuros están por debajo del promedio; los colores más claros están por encima). Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Michigan

El área de las Cuatro Esquinas (en color rojo) es el “punto caliente” más importante de Estados Unidos respecto de las emisiones de metano. En este mapa se muestra cuánto variaron las emisiones de las concentraciones históricas promedio registradas entre 2003 y 2009 (los colores oscuros están por debajo del promedio; los colores más claros están por encima). Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Michigan

En cada uno de los siete años estudiados en el período 2003-2009, el área liberó alrededor de 0.59 millones de toneladas métricas de metano a la atmósfera. Esto es casi 3,5 veces el cálculo para la misma área registrado en la muy utilizada base de datos llamada Emissions (Emisiones, en idioma español) de la Unión Europea para la Investigación Atmosférica Global (Global Atmospheric Research, en idioma inglés).

En el estudio publicado hoy en línea en la revista Geophysical Research Letters, los investigadores utilizaron observaciones llevadas a cabo por el instrumento denominado Espectrómetro de Exploración de Imágenes de la Absorción para la Cartografía Atmosférica (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography o SCIAMACHY, por su acrónimo en idioma inglés), de la Agencia Espacial Europea.

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Los peces desaparecerán de los trópicos

El cambio climático hará que los peces tropicales se extingan o emigren hacia regiones no tan cálidas.

Un estudio reciente elaborado por investigadores de la Universidad de la Columbia Británica pronostica la desaparición de una gran cantidad de peces de los trópicos para 2050. Será una de las consecuencias del cambio climático y tendrá un gran impacto sobre las reservas pesqueras.
En el estudio se analizan las regiones de los mares tropicales en donde se extinguirán los peces locales, pero además en donde se producirá una emigración de otras especies hacia regiones árticas o antárticas en busca de aguas más frías.
Para este estudio usaron los mismos escenarios de cambio climático que el IPCC desarrolló para peces e invertebrados.
En el peor escenario los océanos terrestres se calentarán 3 grados centígrados para finales de siglo. En este caso los peces emigrarán de sus actuales hábitats a un ritmo de 26 km por década
En el mejor de los escenarios la elevación de la temperatura de los mares será de sólo 1 grado y la emigración de los peces será a un ritmo de 15 km por década. Esto es además consistente con lo observado en las últimas décadas.

Blue Linckia Starfish

By Richard Ling (Own work) [GFDL, CC-BY-SA-3.0 or CC-BY-SA-2.5], via Wikimedia Commons

El impacto será más grande en los trópicos según William Cheung (UBC Fisheries Centre), pues en esas regiones la alimentación tiene una gran dependencia de la pesca. Según este experto se producirán grandes pérdidas en las reservas pesqueras de las que viven las comunidades de esas regiones.

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Se confirma el elemento 117

La confirmación del elemento 117 aumenta las posibilidades de que exista una isla de estabilidad de elementos hiperpesados.
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Número de neutrones (horizontal) frente a al número atómico (número de protones) para elementos superpesados. El color indicaría la vida media de los elementos. Foto: Yuri Organessian.

Un grupo de físicos ha creado el elemento químico con 117 protones en su núcleo. La existencia de este elemento eleva las posibilidades de que exista una isla de estabilidad de isótopos hiperpesados.
La fuerza que mantiene los nucleones (neutrones y protones) es de corto alcance y no es más que fuerza nuclear fuerte residual de manera análoga a como la fuerza electromagnética residual forma los enlaces en las moléculas. “De corto alcance” significa que más allá de una distancia ya no opera. En Mecánica Cuántica esta fuerza nuclear se suele postular con un potencial de tipo pozo cuadrado, es decir, la fuerza se mantiene constante (potencial negativo no nulo) dentro de una distancia y justo por encima de ella es nula (potencial nulo). Naturalmente las cosas no son tan sencillas en la realidad y todo depende de las propiedades cuánticas de los nucleones. El número de protones y neutrones es importante y hay números que son “mágicos”, según la terminología del campo.
Los protones tienen carga positiva y se repelen siempre entre sí con el inverso del cuadrado de la distancia, es decir, siempre se repelen, aunque sea en pequeña cuantía. No se pueden poner juntos solamente protones para formar un núcleo atómico. Son los neutrones los que hacen de “pegamento” y entonces la fuerza fuerte residual opera y el núcleo es estable. El número de protones es el número atómico y es el que determina las propiedades químicas al haber un número de electrones igual en el átomo. Distinto número de neutrones genera distintos isótopos del mismo elemento. Demasiados neutrones o demasiados pocos y el núcleo no es estable, entonces se divide en partes iguales o desiguales (emitiendo, por ejemplo, partículas alfa) hasta que se trasforma en un isótopo estable de otro elemento.
Los elementos más ligeros se generaron en el Big Bang, los más pesados hasta el hierro se generan en el interior de las estrellas. Los elementos más pesados que el hierro se generan en una mayor parte en las colisiones entre estrellas de neutrones, según se cree ahora.
En la Naturaleza hay elementos hasta el uranio, que tiene número atómico 92. Los demás elementos se supone que se generan en procesos naturales como los mencionados, pero se desintegran al poco tiempo de formarse y por eso no los podemos encontrar fuera del laboratorio. Todos los elementos hasta el 118 se sintetizan en el laboratorio.
La técnica que ahora se está usando para sintetizar elementos pesados consiste en usar aceleradores de iones. Iones específicos son acelerados hasta una determinada velocidad y entonces se los hace chocar contra un blanco. A veces el reto no está en sintetizar el elemento en cuestión, sino en poder registrar su existencia. El elemento 117 tiene una vida media de 50 milésimas de segundo.
Según se iban sintetizando elementos más allá del uranio se fue viendo que sus vidas medias se reducían cada vez más. Pero, según la teoría, es posible que mucho más allá haya isótopos con vidas medias muy superiores. Elementos a los que podríamos llamar estables. Estos elementos de l”a isla de estabilidad” incluso podrían encontrarse en la Naturaleza, pero en cantidades tan pequeñas que serían indetectables.
El elemento 117 se supone que fue encontrado por un equipo ruso en 2010, pero se ha considerado no oficial hasta el momento por falta de corroboración. Ahora un equipo del Centro Helmholtz de Investigación Sobre Iones Pesados en Darmstadt dice haberlo sintetizado, así que posiblemente la IUPAC lo incluya pronto en la tabla periódica de los elementos.
Para poder sintetizar este elementos lo investigadores bombardearon con iones de calcio (número atómico 20) a un 10% de la velocidad de luz un blanco de berquelio-249 (97 protones). El problema es que el berquelio es inestable por sí mismo, pues tiene una vida media de 330 días, y hay que producirlo en reactores nucleares. En dos años lograron producir 13 miligramos de este elemento. De vez en cuando, una de estas colisiones generaba el elemento 117 o “ununseptium”, como provisionalmente se denomina.
Los átomos del elemento 117 generados se separaron gracias al separador TASCA y, para poder detectarlos, los investigadores estudiaron los productos de su desintegración. Primero decaía en el elemento 115 y después en laurencio 266 (que tiene 103 protones), isótopo de este elemento que nunca antes se había encontrado. Este isótopo tiene 184 neutrones y lo que se sabe de los elementos 116, 117 y 118 es que sus vidas medias aumentan cuando tienen 184 neutrones. Este número sería un número “mágico”.
El hallazgo refuerza la idea de la existencia de la isla de estabilidad. Un territorio que aún no ha sido explorado, si es que existe, y que se encontraría alrededor de números atómicos 120, 124, 126 y con 184 neutrones. Los investigadores del campo esperan que pronto se pueda encontrar esta isla de estabilidad, si es que existe.

 Fuente  http://neofronteras.com/?p=4427

Fuentes y referencias:
Artículo original.

Último resultado sobre la extinción del Pérmico

Una descontrolada población de arqueas en crecimiento exponencial por culpa del níquel expelido por las erupciones volcánicas sería la causa de la gran extinción del Pérmico.

Volvemos a un tema recurrente de la historia biológica de este planeta, un tema que nos hace replantearnos la autopermanencia de la vida sobre la Tierra. La vida compleja estuvo a punto de dejar de existir hace 252 millones de años en la más grande de las extinciones masivas que el mundo ha conocido: la extinción masiva del Pérmico.
Esta extinción liquidó a más del 90% de las especies marinas (el registro fósil es mucho más fiable sobre la vida marina que sobre la de tierra firme) y más del 70% de las terrestres. Fue la más grande de las cinco extinciones masivas conocidas y posiblemente la más interesante.
Se empieza a alcanzar un consenso sobre esta extinción. Sería disparada por unas erupciones volcánicas que cambiaron la química planetaria. Una serie de procesos en la química marina provocarían la extinción en sí, que se daría muy rápidamente en términos geológicos. Pero, como se suele decir, el demonio está en los detalles.

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Investigadores del IAC explican el “exceso” de rubidio observado en estrellas moribundas

Un nuevo modelo de atmósfera estelar, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters, pone fin al aparente desacuerdo entre teoría y observación sobre la producción de este exótico elemento radiactivo
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En la imagen se muestra el espectro de una estrella AGB masiva (puntos blancos) junto con las predicciones de los nuevos modelos de atmósfera (línea amarilla) y de los modelos anteriores sin envoltura (línea azul). El Rubidio es detectado como una línea de absorción muy intensa a una longitud de onda de 7.800 angstroms. Todo esto superpuesto a una impresión artística de una estrella AGB.Créditos: Gabriel Pérez Díaz, Instituto de Astrofísica de Canarias (Servicio Multimedia)

Las estrellas de masa intermedia, en sus últimas fases de evolución, producen una gran cantidad de elementos pesados (ricos en neutrones) – algunos de ellos isótopos radiactivos -, como el rubidio, el tecnecio, el circonio, el ytrio, el lantano o el neodimio. Estos elementos son expulsados hacia la superficie de la estrella y, posteriormente, liberados al medio interestelar. Tras varios estudios sobre la composición química de estas estrellas moribundas, denominadas “estrellas AGB”, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaba de publicar un nuevo modelo teórico que explica la sobreabundancia de rubidio observada en las más masivas de este tipo. El nuevo modelo incluye los efectos de la envoltura de gas y polvo que rodea a estas estrellas viejas y que no habían sido considerados en modelos teóricos anteriores.

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Desarrollan células de silicio capaces de captar la radiación infrarroja del Sol

Un equipo de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha creado una célula fotovoltaica de silicio capaz de transformar en electricidad la radiación infrarroja. El trabajo aparece publicado esta semana en la revista Nature Communications.

Células de silicio.

Células de silicio.

El Sol es una fuente inagotable de energía que podría solucionar muchos de los problemas energéticos actuales. El dispositivo capaz de realizar la conversión de luz solar en electricidad es la célula fotovoltaica, comúnmente conocida como célula solar. Sin embargo, existen diversos obstáculos que impiden una mayor generalización de su uso, entre ellos un coste relativamente alto (del orden de 20 céntimos de euro por vatio producido) y una eficiencia baja, por debajo del 17%. Es decir, de cada vatio que recibimos del sol, sólo aprovechamos una pequeña parte: los 0,17 vatios que corresponden al espectro visible.

El motivo de la baja eficiencia de las células fotovoltaicas convencionales reside en que los materiales básicos para su fabricación, como el silicio, sólo pueden absorber y aprovechar una pequeña parte del espectro solar. El resto de la radiación solar, que corresponde a la zona infrarroja, no es aprovechada y se pierde.

“Después de tres años de trabajo, nuestro equipo de investigación ha desarrollado un nuevo concepto de célula solar de silicio capaz también de captar y transformar en electricidad la radiación infrarroja del Sol” explica el investigador del CSIC Francisco Meseguer, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid”.

El investigador del CSIC y de la Universitat Politècnica de Catalunya, Moisés Garín, añade: “lo que hemos hecho ha sido crear células fotovoltaicas sobre microcavidades esféricas de silicio donde la luz infrarroja queda atrapada y da vueltas en su interior hasta que es transformada en electricidad”.

Este trabajo, en el que también han participado otros grupos del CSIC, la Universitat Politècnica de València, la Universitat Politècnica de Catalunya y la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona, supone un nuevo enfoque científico para poder desarrollar en el futuro células fotovoltaicas de alto rendimiento.


 

  • M. Garín, R. Fenollosa, R. Alcubilla, L. Shi, L.F. Marsal y F. Meseguer.All-silicon spherical-Mie-resonator photodiode with spectral response in the infrared region. Nature CommunicationsDOI:10.1038/ncomms4440

Nota de prensa (pdf 136K)

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