La química nuclear se basa en la energía nuclear esta energía es liberada durate la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares, superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas del átomo.

Los núcleos atómicos de una sustancia radiactiva no son estables y se transmutan espontáneamente en otros núcleos emitiendo partículas alfa, beta y gamma.

Las particulas alfa: Son átomos de He doblemente ionizados, es decir, que han perdido sus dos electrones. Por tanto, tienen dos neutrones y dos protones. Es la radiación característica de isótopos de número atómico elevado, tales como los del uranio, torio, radio, plutonio. Dada la elevada masa de estas partículas y a que se emiten a gran velocidad por los núcleos (su velocidad es del orden de 107m/s), al chocar con la materia pierden gradualmente su energía ionizando los átomos y se frenan muy rápidamente, por lo que quedan detenidas con tan sólo unos cm de aire o unas milésimas de mm de agua. En su interacción con el cuerpo humano no son capaces de atravesar la piel. Así pues, tienen poco poder de penetración siendo absorbidos totalmente por una lámina de aluminio de 0.1 mm de espesor o una simple hoja de papel.

Han hecho uso del colisionado de hadrones el cual ha sido útil para colisionar iones de plomo y crear un plasmas quark-gluón, el cual se cree que forma parte de una de las fases de la materia ocurrido después del Big Bang. Este experimento se llevo a cabo gracias a ALICE  familiar de los ya conocidos ATLAS y CMS.

Según los físicos de ALICE han roto las barreras y el record Guinness al lograr  crear plasma quark-gluón un 38% más caliente que un plasma récord de 4.000.000.000.000 grados, la cual fue realizada en New York en el año 2010 en el Brookhaven National, Laboratory quien fuese el acreedor del record Guinness por tal hazaña. Luego del bosón de Higgs se ha dado espacio para otros experimentos que conllevan cierto grado de relación.

Uno de los portavoces de ALICE no se quiere comprometer con los datos aún pero si dice que podría sobrepasar a los 5.5 trillones de grados, indicando que en un par de semanas se tratan los datos concretos sobre este, por el momento no se sienten en la libertada de indicar el grado de veracidad acerca de que esto se trate de una evidencia de  planificar la forma en que un plasma de quarks y gluones se transforma en un gas normal hecha de hadrones. Al igual que con el Bosón de Higgs.

“The ALPHA apparatus can trap antihydrogen atoms, which we then intentionally release,” says ALPHA spokesperson Jeffrey Hangst of Aarhus University in Denmark. “We used our position-sensitive annihilation detector to see if we could observe the influence of gravity on the released atoms.”

Current theoretical arguments predict that hydrogen and antihydrogen atoms have the same mass and should interact with gravity in the same way. If an atom is released, it should experience a downward force whether it’s made of matter or antimatter. The ALPHA physicists have retroactively analysed how their antihydrogen atoms moved when released; this has allowed them to put a limit on anomalous gravitational effects.

“This is the first demonstrated experimental method to directly address the question of the gravitational nature of antimatter, and we look forward to refining it when we start up again in 2014. With more data, and perhaps atoms with even less thermal motion to compete with gravity, we hope to be able to test whether antimatter actually falls down,” says Hangst.

“In the unlikely event that antimatter falls upwards, we would have to revise our view of the way the universe works,” says Joel Fajans, a member ALPHA at the University of California, Berkeley. “We’ve taken the first steps toward a direct experimental test of questions that physicists and non-physicists have been wondering about for more than 50 years.”

The experiment will come back on line in 2014 with an upgraded antimatter trap called ALPHA-2. Along with the advancement of ALPHA, the antimatter programme at CERN is expanding. AEGIS and GBAR, two more experiments currently under construction, will focus on measuring how gravity affects antihydrogen.

Lo que pretendo es darte un consejo muy simple pero a la vez muy útil.

El problema del control de peso es que se debe bajar el consumo de calorías. Nuestro cuerpo es como una máquina que necesita combustible para poder funcionar.

Cada persona tiene un promedio de consumo diario de calorías. Si consume más de esas calorías, las acumula en forma de grasa. Pero si no logra consumir esa cantidad de calorías de igual forma las utiliza para poder realizar todas las funciones vitales y es donde recurre a las reservas de energía.

Cuando una persona tiene una dieta baja de calorías, el faltante lo absorbe del cuerpo.

Para lograr esto, no se debe dejar de comer, sino más bien comer alimentos que nos creen la sensación de llenura pero que a su vez tengan un bajo contenido calórico.

Siempre digo que uno tiene que comer para satisfacer al cuerpo, no para satisfacer al cerebro.

Los vegetales son bajos en calorías y producen esa sensación de llenura que necesitamos, pero no siempre tienen muy buen sabor. Nos gustaría más comer un pedazo de pollo o una chuleta, que tampoco está mal, pero en cuanto a calorías tienen mucho.

Es donde debemos controlar nuestra mente y nuestros impulsos.

Junto a un bajo consumo de calorías se debe hacer ejercicio o mucha actividad física, pero buscando un balance adecuado para no dañar nuestro cuerpo y que podamos continuar por mucho tiempo.

Sucede que en ocasiones iniciamos dietas y rutinas de ejercicios muy agresivas, que por agresivas no podemos mantenerlas por mucho tiempo.

Es mejor algo suave y duradero que algo intenso por una semana.

Espero que este artículo te haya servido.

Las partículas de antimateria son creadas en las colisiones de alta velocidad. En los primeros momentos después del Big Bang, solo existía energía. Conforme el Universo se enfrió y expandió, se produjeron partículas de materia y antimateria en cantidades iguales.

No obstante, la antimateria es rara en el Universo actual. Los científicos no están seguros del por qué. Una teoría sugiere que en el comienzo se formó más materia normal que antimateria, por lo que incluso después de su mutua aniquilación hubo suficiente materia normal para formar estrellas, galaxias y a nosotros.

El fenómeno fue predicho por primera vez en 1928 por el físico inglés Paul Dirac. Él propuso por primera vez la existencia de antipartículas cuando obtuvo ecuaciones que funcionarían para un electrón con una carga negativa y un electrón con carga positiva; una antipartícula. Sus predicciones fueron confirmadas experimentalmente en 1932 por el físico estadounidense Carl D. Anderson.

La investigación más sorprendente que se presentó fue un conjunto de experimentos sobre los cerebros en desarrollo de ratas jóvenes, que presentó la especialista cerebral Marian Cleeves Diamond, de U. C. Berkeley. Ella y otros colegas compararon el crecimiento del tejido cerebral de crías de ratas en ambientes “enriquecidos” y “empobrecidos”.

Las crías de los ambientes “enriquecidos” –grandes jaulas multifamiliares, con variedad de juguetes–, experimentaron un crecimiento cerebral significativamente superior al de las crías en jaulas pequeñas, unifamiliares, con pocos estímulos.

El crecimiento de tejido cerebral incluía los vasos sanguíneos, células nerviosas, ramificaciones dentríticas, las uniones sinápticas y el grosor de la corteza cerebral.

Diamond descubrió que si se permitía a las crías privadas de estímulos observar pasivamente la actividad de las celdas más estimuladas, no se experimentaba mejora en el desarrollo cerebral.

“La simple observación no es suficiente para provocar cambios” en el crecimiento cerebral. “Los animales deben tener interacción física con el entorno”, concluyó.

El psicólogo Daniel Anderson, advirtió contra las conclusiones que se habían obtenido de las investigaciones con crías de ratas (que la observación continuada de televisión retarda el crecimiento cerebral en los niños). El investigador de la Universidad de Massachussets sugirió que ver la televisión puede ser algo más interactivo que pasivo.

Incluso sugirió que la capacidad para atender a otras tareas –tales como las tareas escolares que los niños llevan a casa– mientras se ve la TV o se escucha la radio puede mejorar la capacidad para concentrarse de los niños, ya que el estímulo extra provoca un estado de excitación mayor.

Aunque la mayoría de los participantes en la conferencia pareció ver una dañina influencia de la TV en los niños como algo evidente´.

Artículo aportado por Gabriel Rodríguez

Sin embargo, en 1966, el físico teórico Andréi Sájarov se obsesionó con la idea de que quizá también existía un máximo de temperatura posible. Concluyó, entonces, que este límite debería estar relacionado con la cantidad máxima de energía radiante que puede introducirse en el volumen mínimo de espacio.

A nivel cuántico, existe un volumen mínimo, una escala tan pequeña que el significado de “espacio” pierde el sentido. Esto ocurre a escalas de 0,000000000000000000000000000000000001 m (algo incluso más pequeño que una partícula subatómica).

Es decir, que el volumen mínimo concebible en metros cúbicos sería entonces la cifra de arriba… pero con 105 ceros.
Sájarov planteó un argumento similar para calcular la cantidad máxima de energía que se puede meter en este ínfimo volumen, y a partir de ahí extrajo la temperatura de la radiación resultante.

¿Y cuál fue el resultado? Nada menos que una temperatura enorme, mayor que cualquier temperatura creada por un ser humano: 100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 ºC. Una temperatura que sólo se ha se ha producido en una ocasión, durante el Big Bang.

Por cierto, la temperatura más alta alcanzada artificialmente se ha conseguido en las entrañas de los grandes aceleradores de partículas: 1.000.000.000.000.000.000 ºC.

2. Un móvil que se mueve con M.R.U. ¿Cuánto tiempo se demorará en recorrer 258 km si lleva una rapidez de 86km/h?

3. ¿Qué rapidez tiene un móvil que recorre 774m en 59 s?

4. Dos móviles parten de un mismo punto con MRU Uno se dirige hacia el este a 80 km/H y el otro hacia el oeste a 90 km/h. Calcular la distancia que los separa en 2 horas.

5.Un automóvil que circula con una velocidad constante de 72 km/h, tarda 20 min en ir de una ciudad A a otra ciudad B. ¿Qué distancia separa a las dos ciudades?

6.  Dos móviles parten de un punto A en direcciones perpendiculares con velocidades constantes  de 6 m/s y 8 m/s respectivamente ¿Determinar al cabo de que tiempo se encontrarán separados 100 m?

7. Dos atletas parten juntos en la misma dirección y sentido con velocidades de 4 m/s y 6 m/s, después de 1 minuto ¿Qué distancia los separa?

Meyyappa compartió con los estudiantes y destacó su capacidad de aprendizaje.

Esta es la ciencia que estudia estructuras diminutas (un nanómetro equivale a una milmillonésima parte de un metro) y cómo fabricar materiales y productos imitando la lógica de la naturaleza; es decir, átomo por átomo.

Meyyappan es el jefe de esta rama en la NASA, así como asesor del gobierno estadounidense y consultor internacional en esta materia.

En Costa Rica el especialista es uno de los impulsores de la carrera de técnico en nanotecnología del TEC, la cual inició hace dos años y está en el país para ver el avance que se ha tenido.

“Estoy asombrado porque los estudiantes tienen muchas facilidades para aprender. Ustedes tienen un microscopio especial que pocas universidades estadounidenses poseen y que es único en América Central”, afirmó.

Los estudiantes se sintieron afortunados de compartir con él. “Esto es genial. Es una persona con demasiada experiencia en el área y es un campo que nos interesa mucho”, dijo Ana Lucía Araya, estudiante de nanotecnología.

También destacaron cómo Meyyappan los estimula. “Es una gran motivación. Nos permite aprender y a hacer contactos”, agregó Melissa Moya, también estudiante de esa carrera.

Mañana Meyyappan se reunirá con personeros de la Caja Costarricense del Seguro Social y del gobierno para ver los alcances y proyectos de nanotecnología en el país.

Los países más desarrollados del mundo ven un gran futuro en lo más pequeño, que es investigado por la nanociencia. Estados Unidos de América lidera esta carrera con inversiones de $100 mil millones de dólares anuales en investigaciones a nanoescala. Pero otros países como Australia, Japón, China, Corea del Sur, India, Israel, y la Unión Europea, también apuestan estratégicamente al desarrollo de la nanotecnología. La nanotecnología es la ciencia y las técnicas que permiten manipular materiales a escala atómica y molecular. Es decir que permite manipular las estructuras moleculares átomo por átomo.

El reordenamiento de átomos y moléculas abre la posibilidad de fabricar materiales que nunca antes han existido. También máquinas invisibles por su tamaño que pueden combatir enfermedades, producir alimentos, originar computadoras más pequeñas y potentes. En fin, resolver muchos de los principales problemas de la humanidad.

Actualmente ya se ha logrado identificar y construir nanotubos de carbono, una estructura formada por los mismos átomos de los que están hechos los diamantes y el grafito.

Al crecer en forma de fibras, estos nanotubos engendran un material 100 veces más resistente que el acero y seis veces más liviano. Como si fuera poco, puede tener también las propiedades eléctricas de un semiconductor o de un conductor. Los expertos estiman que en solo 20 años se estarán reparando células vivas en el cuerpo humano con ayuda de la nanotecnología.

Lo pequeño sale caro

Para trabajar a nivel tan pequeño se necesitan grandes inversiones en equipos de laboratorio, además del conocimiento para utilizarlos.

En la UCR existe el conocimiento necesario, mientras los equipos ya se han ido adquiriendo. El doctor José Alberto Araya Pochet ha sido el principal gestor para dotar de equipos de investigación a nanoescala al CICIMA. Pochet fue director de este Centro por muchos años.

Este investigador, físico apasionado, con la ayuda de sus alumnos de maestría, ensambló una cámara que logra un ultra alto vacío. Para ello utilizó partes solicitadas a pedido en el extranjero según su diseño. Esta cámara se complementó con un cañón de rayos X y un instrumento que analiza la energía de los electrones para identificar los materiales.

Este es el equipo mínimo para trabajar con materiales a nivel atómico y molecular. Se le ha denominado Sistema de Epitaxia de Haces Moleculares. Por haber fabricado este instrumento al doctor Pochet se le concedió el Premio Nacional de Tecnología “Dr. Clodomiro Picado Twight” 2003.

Según explicó el investigador, “lo que en principio logra uno con eso es hacer películas o capas muy delgadas de un material que se obtiene por evaporación de ese material. Este se calienta hasta formar un gas dentro del vacío, parecido a un pulverizador con átomos de un cierto elemento, con el cual se puede pintar una superficie y luego hacer experimentos sobre eso”. Esa cubierta atomizada de átomos es en realidad una capa ultra delgada de apenas uno o muy pocos átomos de espesor.

Agregó que para lograr esto también es necesario obtener el ultra alto vacío y bajísimas presiones que permitan que la superficie de una sola capa de átomos no se contamine con átomos de otro material, mientras se realizan los experimentos.

El equipo para hacer esto hubiese costado a la UCR alrededor de un millón de dólares (¢550 millones de colones), pero al ser diseñado y ensamblado por investigadores del CICIMA su costo bajó a la cuarta parte, es decir unos $250 mil dólares (unos ¢135 millones de colones).

El ingenio del Dr. Araya Pochet y sus alumnos ha complementado estos equipos con otros artificios para manipular los materiales de experimentación como canastas de tungsteno o copitas de molibdeno donde se somete el material a altísimas temperaturas para su evaporación.

 Único en Centroamérica

Pero no todo se podía hacer aquí en casa, con el apoyo de la Vicerrectoría de Investigación el año pasado se adquirió un microscopio capaz de ver átomos llamado “nanoscope”. Por medio de una aguja que se desplaza sobre el material de experimentación, se crea una imagen tridimensional de ese material en la computadora. El instrumento tiene resolución atómica que es mucho mayor a la de cualquier microscopio electrónico explicó Araya: “o sea que se habla de el salto de un átomo es decir 0.3 a 0.4 nanos que equivale 3 a 4 angstroms”. En un milímetro hay 10 millones de angstroms.

Lo valioso del microscopio es que permite la evaluación de una gran cantidad de propiedades. Determinar la conductividad eléctrica, las propiedades magnéticas o la nano dureza de un material a escala atómica. En realidad este microscopio es un laboratorio para el nano mundo.

Según explicó el investigador se adquirió con recursos del Fondo del Sistema del Consejo Nacional de Rectores (CONARE). Su precio en el mercado es de $210 mil dólares (¢113 millones y medio de colones), pero gracias a una negociación liderada por Pochet se logró conseguirlo por $150 mil dólares (poco más de ¢82 millones de colones).

El nanoscope es necesario para ver si los materiales que se están obteniendo experimentalmente son los que se cree, explicó el experto: “Tenemos que saber qué espesor vamos haciendo. O sea tiene que haber un instrumento que nos diga cuantos angstrom llevamos de grueso de la muestra y cómo es su estructura”

Con los nanomateriales obtenidos se hacen experimentos como “ver las propiedades ópticas de esos materiales. Para ello les mandamos luz y vemos la descomposición de esa luz con un espectrómetro óptico y entonces hacemos los espectros que luego se analizan y se sacan conclusiones sobre características de ese material.”

Para el Dr. Araya Pochet, el principal aporte de este laboratorio de nanotecnología del CICIMA es la gente que sale de ahí y de la UCR, preparada de acuerdo a los estándares mundiales en ese campo.

“Nosotros queremos ir al nivel que va el mundo, ¿Y cuál es la película más delgada que se puede hacer en el mundo? ¡Pues la de una capa atómica! ¡Nosotros podemos hacer una capa atómica! No solo hacerla, sino medirla, probar cuales son las propiedades químicas y físicas y estudiarlas. Esto es sub-nanotecnología. Y esto es el futuro”, agregó el experto.

Esta experimentación es importante porque al reducir el tamaño sin cambiar la sustancia, los materiales presentan nuevas características como elasticidad, mayor resistencia, conductividad eléctrica y cambio de color.

Estas propiedades no las presentan las mismas sustancias a escalas mayores. Estos nuevos materiales luego podrían servir para crear nuevas máquinas más pequeñas y potentes así como nuevas medicinas, por ejemplo.

Pequeñísimos materiales resolverán grandes problemas de la humanidad

• Semiconductores moleculares podrían detectar moléculas asociadas al VIH-SIDA

• Dispositivos que transportan medicinas directamente al tumor cancerígeno para destruirlo

• Nanomotores que irían a destruir las células infecciosas o variarles su sustancia

• Nanoparticulas que transportan un medicamento o extraen un virus

• Dispositivos que inhiben genes causantes de enfermedades como diabetes o Alzheimer

• Nanosensores para mejorar la dosificación de agua y fertilizantes en las plantas

• Sistemas de purificación del agua y control de la contaminación

• Nuevas fuentes de energía sostenible y limpia

• Ropa que cambia de color

• Vidrios y pinturas que no se ensucian ni se rayan

• Materiales para construcción que se auto limpian

• Suministros y sistemas para los hogares

• Nuevas tecnologías de computación cuántica

• “Microchips” que almacenan trillones de “bytes” de en dispositivos como la punta de un alfiler

¿QUÉ ES NANOTECNOLOGÍA?

Nano proviene de latín nanus que significa enano. En nuestro idioma significa “una milmillonésima parte”, que matemáticamente se expresa como 10-9. Un nanómetro sería entonces una milmillonésima parte de un metro. Es decir que en un metro caben mil millones de nanos, esto es lo mismo que decir que un milímetro hay un millón de nanómetros.

Para tener una idea, un cabello mide 50 mil nanómetros de grosor, o sea que un nanómetro es 50 mil veces más pequeño que el grueso de un cabello.

En la escala por debajo de los 100 nanómetros (500 veces más delgado que un cabello) las propiedades de un material cambian radicalmente. Esos cambios son llamados “efectos cuánticos”.

La nanotecnología es el estudio y manipulación de materiales; así como la explotación de sus propiedades a nano escala. Es decir que se trabaja con átomos y moléculas