PLANETA TERRA e os seus Liliputianos

•  PLANETA TERRA e os seus liliputianos
• Tabela Periódica
• Elementos malditos: U-235 e Pu-239 

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Os deuses dos povoados de antigos territórios não eram deuses de abrangência universal. Cada um marcava o seu território de missão, privilegiando uns a guerra , outros o amor e um número infindável dedicava-se à protecção de ofícios diversos. Em traços muito largos, os celtas, distintos mercadores e produtores de arte, colapsaram perante o romano militarista. Todos os deuses fracassaram na defesa dos seus povos. As legiões romanas também cederam o domínio e poder aos bárbaros e, de bárbaro em bárbaro, se chegou aos liliputianos actuais. Não que povos desaparecidos não tenham deixado traços de humanidade, terror e também sabedoria, conhecimento e saber. Regressando ao passado (1721), Gulliver descreve as peripécias duma sua viagem imaginada a Lilliput.{Carregue aqui: Les voyages de Gulliver (em francês)- Existem versões equivalentes noutras línguas, com uma tradução livre em português:"Viagens de Gulliver, Ed. Expresso}. 

Não é, como geralmente se aponta, um livro infantil.

Fig.1 - Gulliver-manietado.

É objecto de estudo e interpretação em vários países (incluindo Portugal). As peripécias imprevistas de Gulliver são descritas, em pormenor, em diversas situações. Para os interessados, consultar referências indicadas (ou equivalente).

A humanidade move-se, através dos tempos históricos, por caminhos ínvios. Mistérios escondidos pelos alquimistas, mestres artesãos do vitral das catedrais, ou por sociedades secretas e enigmáticas. Em passos largos e imprecisos, até se chegar à Tabela Periódica apresentada no país de Lilliput, aos estudantes de Física e Química A (2026-1ªF- Prova 765) houve muito árduo trabalho desenvolvido pelo ser humano, com seres que se agigantaram para a compreensão (possível) da natureza das coisas.

 

 

Neste mundo complexo, há muitos problemas e matérias que não estão ao alcance da compreensão do cidadão comum para uma tomada de decisão, consciente e honesta. Retomando o texto anterior sobre o Projecto Manhatan, dois elementos malditos da Tabela Periódica  são citados U-235 e Pu-239. Como já se referiu, não é intenção alarmar sobre os acontecimentos do Médio Oriente mas tão sómente permitir  um simples vislumbre do que está em causa, com implicações múltiplas e perigosas. Em causa a aquisição /ou não da arma nuclear. Toda a informação está disponível na Internet, sendo privilegiadas as fontes americanas relativas às únicas bombas nucleares lançadas sobre uma população civil (Projecto Manhatan) e as entidades internacionais respeitadas que estão incumbidas da regulamentação do nuclear (IAEA - International Atomic Energy Agency). Carregue aqui para a informação complementar :"History of the International Atomic Energy Agency_The First Forty Years by David Fischer,Viena 1997" . Ajuda a perspectivar , a história do nuclear com a ligação à ONU e às suas regulamentações. Hoje em dia, longe das disposições e conceitos originais da sua criação e do lúcido Presidente  dos USA, Roosevelt.

Retomando o texto anterior sobre o Projecto Manhatan, dois elementos malditos são citados U-235 e Pu-239, ligados às explosões atómicas de Hiroshima e Nagasaki. Assunto melindroso. Em causa a aquisição/ou não da arma nuclear. Toda a informação está disponível na Internet, sendo privilegiadas as fontes americanas relativas às únicas bombas nucleares lançadas sobre uma população civil (Projecto Manhatan) e as entidades internacionais respeitadas que estão incumbidas da regulamentação do nuclear (IAEA).

Uma tabela periódica - sob a forma de um gadget apelativo (da actualidade) pode ser comparada com a Tabela Periódica da citada prova. Há quem veja na Alquimia, a precursora da Química. Com símbolos próprios, procuravam os alquimistas descrever os elementos até então conhecidos (Clique aqui-Alquimia) .

 

Fig.2 - Gadget- Tabela Periódica dos elementos

O ouro representava a perfeição máxima da matéria. A transmutação em ouro, perseguido durante tanto tempo pela alquimia foi um projecto falhado, mas ficaram reminiscências.

Um passo capital para a construção da Tabela Periódica foi dado por Mendeleev (1868), baseado no conceito de peso molar, numa base um tanto nebulosa de molécula. Limitada, viria a ser actualizada, por Wilson Moseley (1913) apoiando-se na descoberta dos R.X. de Roentgen em 1895. (artigo divulgação aqui). Em 1896, Becquerel observou o fenómeno da radioactividade, separando o fenómeno observado da radiação X de Roengten.

Fig-3 Tabela Periódica (semelhante ao da prova 695 FQ)

Até se chegar ao modelo actual, muitos modelos foram propostos. Mendeleiev organizou grupos de elementos de acordo com propriedades químicas semelhantes e deixou espaços vazios para os elementos que ele acreditava que ainda seriam descobertos. A Tabela Periódica, como a conhecemos atualmente, foi organizada por Henry Moseley, em 1913, procedendo ao reajuste com base no número atómico Z (soma do número de protões p e do número de neutrões n).Acabaria por morrer na GG. Outros reajustes ocorreram com o desenvolvimento do conceito de átomo (elementos transuranianos). O desenvolvimento da problemática do nuclear pode vêr-se em livros de "História da Ciência"  e nos livros consagrados das matérias do nuclear, fazendo parte da Física Avançada das Universidades e Institutos. O nuclear está associado ,para além do nuclear destrutivo, ao nuclear para a paz.

 Aqui, aponta-se (por simples menção) para os conceitos de radiação X, radioactividade, estrutura do átomo, do núcleo, partículas elementares (neutrão, protão e...), de conceitos elencados ao nivel do Ensino Secundário. Nestes tempos apressados, de informação maciça e análise crítica diminuta, a superficialidade demonstrada (media) por vários intervenientes torna-se por demasiado evidente. Matéria, quiçá, para alguns alunos de Física e Química (da prova 695). Há evidente abundância de concepções erróneas. 

Com os actuais recursos disponíveis  para a Educação, Ciência e Inovação (Ministério M.ECI), baseados no mundo digital e nas várias plataformas da IA (Inteligência Artificial), tudo parece possível aos responsáveis, numa base do deslumbramento. Até a experimentação em exames, tempos duma governança desgovernada. Contrapõem gerações anteriores, das décadas de 60/70 do Sec. XX e já longe de deslumbramentos da juventude (muitas vezes com sabor amargo de experiência feita) outras metodologias. Todos têm que acompanhar os tempos. De acordo. Verdade à La Palisse, com carácter de profunda sabedoria propalada por meios de comunicação acéfalos. Todavia, é necessário discutir também  o fluxo de caixa (i.é - dinheiro entrado e saído da carteira), assunto de certos liberalóides.

Regressemos, enfim, ao reino de Lilliput que aqui nos trouxe. ? Pergunte-se a IA :"U-235 and Pu-239" .

RESPOSTA:

"Plutonium-239 is - alongside uranium-235 - the primary fissile isotope used in the manufacture of nuclear weapons. Furthermore, alongside U-235 and uranium-233, it is one of the three main isotopes that can serve as nuclear fuel in thermal nuclear reactors. The fission of a 239Pu atom yields 207.1 MeV = 3.318 × 10-11 J, or 19.98 TJ/mol = 83.61 TJ/kg; this corresponds to an energy output of approximately 23 gigawatt-hours per kilogram."

Tradução (Google):

"O plutônio-239 é - junto com o urânio-235 - o principal isótopo físsil usado na fabricação de armas nucleares. Além disso, junto com o U-235 e o urânio-233, é um dos três principais isótopos que podem servir como combustível nuclear em reatores térmicos. A fissão de um átomo de ²³⁹Pu gera 207,1 MeV = 3,318 × 10⁻¹¹ J, ou 19,98 TJ/mol = 83,61 TJ/kg; isso corresponde a uma produção de energia de aproximadamente 23 gigawatts-hora por quilograma."

A geração de 60 e 70 (dedicada a estes domínios, ainda que de modo breve), não possuía as ferramentas actuais, hoje disponíveis e acessíveis aos endinheirados. À época, os estudantes aplicados recorriam a sebentas, às aulas presenciais e os mais afortunados a livros de texto. Eram confrontados com exames escritos e orais. Em orais sofridas, de longa duração, era frequente a sentença.' ! Volte cá em Setembro'. Frequentemente, as lágrimas escorriam pelas faces. Era assim, in illo tempore. "Um ou outro conseguia iludir com copianço, não sendo invenção da nova geração. 

Um professor actual do Ensino Secundário, se solicitar um texto sobre estes dois elementos U-235 e Pu-239, decerto obterá um texto semelhante a este {sem imprecisões de linguagem}.Porém, uma raposa anda dentro do galinheiro (AO90), a que ninguém escapa. Nem corte presidencial do PR escapa, bem acompanhado pelo D.R. em textos rubricados por PM. Entregou-se ou vendeu-se a língua portuguesa, ao desbarato, a interesses ocultas de gente poderosa: a conformados, a ignorantes e a multinacionais. Transformou-se um país - com língua própria - o  Português, conseguida ao longo dos séculos, num país de linguajar e escrita liliputiano.

Mesmo na tradução, um simples termo como fissão, isótopo," reator térmico" dos cidadãos portugueses constitui um quebra cabeças para a maioria dos cidadãos portugueses. Obviamente os cidadãos não são os culpados da iliteracia do povo votante. Até a Margaridinha Europeia fala da necessidade da literacia económica. São os mente.negrinos que pretendem fazer dos cidadãos um conjunto de parvos, no sentido de ignorante e estúpido. Propagandeia um simples Spinumviva, um aldrabilhas camarário, a excelência dum país, quando comparado com os restantes países europeus. O seu acólito, palrante das Universidade de Verão, confunde um carneiro com um ventura. Eis o retrato da desgovernança.

A geração de 60 e 70, sem as benesses dos "gadget" actuais, dos tablets e maquinetas digitais evoluídas soube interpretar alguma desta terminologia da área nuclear. O RIP (Reactor de Investigação Português-Sacavém) foi cofinanciado pelos americanos, dentro do contexto de "Átomos para a Paz", ou seja  desenvolvimento da Energia Nuclear para fins pacíficos{Reactores nucleares}e projectos associados à Medicina. Foi desmantelado e o urânio (parte) devolvido aos USA. Optou-se por outras fontes de energia:  eólicas e solar {decisão política}. 

Falar em isótopo, significa falar em elementos químicos de propriedades químicas idênticas, mas com um número diferente de peso atómico Z. Assim o Urânio pode apresentar-se sob três formas distintas :U-233, U-235 e U-238. O U-233 é um produto sintético obtido a partir da captura de um neutrão pelo elemento Th-232 .(Não existe na natureza e é produzido artificialmente). O U-238 constitui a maior parte do urânio, encontrado na natureza, com a particularidade de ser fértil (Transformar-se). Pode absorver um neutrão rápido e transformar-se em Pu-239,altamente físsil, e capaz de sustentar uma reacção em cadeia. Recorrendo a uma fonte de divulgação (carregue aqui) obtém-se:

"Uranium is a naturally occurring radionuclide, used in the production of nuclear power (Craft et al., 2004). This heavy metal possesses both chemical and radiological toxicity (Domingo, 2001). Natural uranium represents an isotopic mixture of three radioactive isotopes: 238U (99.27%), 235U (0.72%) and 234U (0.0055%), with half-lives of 5.6 × 109, 7.1 × 108 and 2.5 × 105, respectively (Gombeau et al., 2016). For the production of nuclear power, natural uranium is converted to enriched uranium. During the enrichment process, a byproduct called depleted uranium (DU) is produced by the removal of the majority of the 235U isotope from natural uranium. "

 Com tradução do Google, resulta:

"O urânio é um radionuclídeo que ocorre naturalmente, usado na produção de energia nuclear (Craft et al., 2004). Esse metal pesado possui tanto toxicidade química quanto radiológica (Domingo, 2001). O urânio natural representa uma mistura isotópica de três isótopos radioativos: 238U (99,27%), 235U (0,72%) e 234U (0,0055%), com meias-vidas de 5,6 × 10⁹, 7,1 × 10⁸ e 2,5 × 10⁵ anos, respectivamente (Gombeau et al., 2016). Para a produção de energia nuclear, o urânio natural é convertido em urânio enriquecido. Durante o processo de enriquecimento, um subproduto chamado urânio empobrecido (DU) é produzido pela remoção da maior parte do isótopo 235U do urânio natural.

{NOTA: Obviamente que este texto é, sobretudo, dirigido para o grande público, onde vários saltos da investigação são ignorados} e raciocínios fundamentais dr ligação da justificação, são simplesmente omitidos. O U-235 pode sustentar uma reação em cadeia, tal como o Pu-239. As imagens abaixo permitem interpretar o fenómeno:

Fig.5 - Fissão do U-235, produção e fissão do Pu-239 (reacção em cadeia)

As descobertas científicas, nem sempre, seguem um caminho linear. A descoberta da radioactividade [Becquerel (1896)] viria a culminar com a atribuição do Prémio Nobel a Becquerel e ao casal Marie e Pierre Curie (1901). Marie Curie descobriu o elemento rádio (Ra-230), com aplicação na área da Medicina (Radioterapia),ajudando a cunhar a terminologia de Radiação. A abordagem das descobertas da Ciência, também pode sofrer da infantilidade do populismo. A descoberta dos R.X. por Roentgen (1896) e da radioactividade (1896) foram quase simultâneas, mas tiveram aceitabilidade diferente. Os R.X., enquanto técnica apelativa, foi facilmente aceite pelo cidadão [desempenhando papel extraordinariamente benéfico na Grande Guerra] pois permitia o tratamento dos soldados feridos por estilhaços. A observação visual dos efeitos do R. X.,em chapas fotográficas, era mais intuitiva. Já o conceito de radioactividade mergulhou numa certa nebulosidade, ignorando-se a verdadeira causa do fenómeno, mas permitindo à industria a sua utilização com consequências nefastas.  É do conhecimento público, a introdução de urânio e rádio em relógios (mostrador)  e em certos vidros como simples decoração.  A indústria dos relógios nos USA deu origem a casos célebres , discutidos na imprensa da época (Radium girls carregue aqui), por desconhecimento das implicações dos elementos radioactivos. M. Curie foi, também, uma das suas vítimas. Muitos médicos da GG sofreram também dos efeitos nocivos do R.X.

Mostrador de relógio

Copos com urânio incorporado

A radioactividade de Becquerel, ficou em situação mais ou menos  apagada (mas não esquecida). Básicamente, Becquerel impôs a ideia que esse fenómeno era de natureza intrínseca do  material e não dependia de excitação externa. No que respeita à descoberta do neutrão (partícula sem carga eléctrica) e uma das partículas constituintes do núcleo atómico -vital na indústria nuclear,  só viria a ser descoberta por Chadwick (em 1932).

 A produção da ciência actual, envolve por norma grandes equipas, longe dos tempos de mentalidades brilhantes, individuais{Congresso Solvay}. As décadas anteriores abriram o caminho à compreensão do  átomo, à sua descrição matemática (modelos) e já se sabia da existência do núcleo central, de carga positiva.{Uma introdução para o público, pode vêr-se no livro "Supremacia Quântica de M. Kaku}. Sem entrar em detalhes (e curto-circuitando) raciocínios essenciais, dir-se-à que o neutrão não interactua com o cortejo electrónico do átomo mas desempenha uma função primordial no fenómeno da fissão de alguns elementos radioactivos (U-235, Pu-239). As anomalias  verificáveis em experiências de radioactividade lançaram a dúvida sobre a constituição do núcleo. Com a proposta de Chadwick da existência do neutrão,  certas dúvidas na interpretação dos resultados com elementos radioactivos, foram dissipadas, introduzindo de novo o tema da radioactividade como tema central de investigação.

Em 1938, Otto Hann e F. Strassmann (alemães) descobriram o fenómeno da fissão nuclear (ou cisão nuclear) A descoberta viria a mostrar que vários produtos resultantes da cisão eram possíveis, com a importante verificação da produção de neutrões e a libertação de uma grande energia no processo. Lisa Meitner (de ascendência judaica) foi informada da descoberta e deu uma explicação plausível para o fenómeno, tendo calculado a energia aproximada de 200 MeV. Ficava, assim,  aberta a possibilidade da produção de reacções em cadeia, abrindo caminho para reações incontroladas (armamento nuclear/produção da bomba atómica) ou reacções controladas e limitadas (reactores nucleares, submarinos nucleares, baterias de energia de satélites). Normalmente, os cientistas partilham opiniões e a descoberta foi transmitida à América. 

A carta de Einstein a Roosevelt ( E. Fermi e L. Szilard) veio a ter rápido acolhimento pelo Presidente Roosevelt. O  receio da arma nuclear ser construída pelos nazis, viria a ser determinante para o desenvolvimento do Projecto Manhatan, com dotação financeira infinita, com participação activa de muitos cientistas relevantes (aqui não mencionados, mas citados em parte no Projecto Manhattan). No projecto, já havia a componente militar envolvida, a cargo do Gen. Groves.

De modo sumário (com texto muito simplificado) tentou mostrar-se que assuntos do domínio das sociedades podem ter percursos de maturação muito longos e nem sempre de desenvolvimento linear. A questão inicial sobre a problemática do Médio Oriente e dos seus actuais decisores, conduziu-nos até aqui. A realidade das armas nucleares permite elaborar um quadro de países com esse tipo de amamento (fonte:Internet):

"List of states with nuclear weapons

There are currently nine sovereign states that are generally understood to possess nuclear weapons, though only eight formally acknowledge possessing them. In order of first successful nuclear test, the world's nine nuclear-armed states are the United States (1945), Russia (1949), the United Kingdom (1952), France (1960), China (1964), India (1974), Pakistan (1998), and North Korea (2006); Israel is believed to have acquired nuclear weapons around 1967, but has never openly tested or formally acknowledged having them"

Tradução (Google):

Lista de estados com armas nucleares 

"Atualmente, existem nove Estados soberanos que são geralmente entendidos como possuidores de armas nucleares, embora apenas oito reconheçam formalmente possuí-las. Por ordem do primeiro teste nuclear bem-sucedido, os nove Estados do mundo com armas nucleares são os Estados Unidos (1945), Rússia (1949), Reino Unido (1952), França (1960), China (1964), Índia (1974), Paquistão (1998) e Coreia do Norte (2006); acredita-se que Israel tenha adquirido armas nucleares por volta de 1967, mas nunca as testou abertamente nem reconheceu formalmente possuí‑las."

Carregue aqui para obter a Tabela acima.

Como é sabido da imprensa, o Irão recebia visitas acordadas da AIEA às suas instalações nucleares. Com os actuais agentes (declaradamente ou não) com poderio nuclear USA e Israel, e das suas acções bélicas recentes, tudo se alterou. Trump e Israel seguiram o caminho da bomba convencional (ou não). A incerteza reina, a segurança do mundo está em cheque. Os USA negoceiam rectores nucleares com países (supostamente amigos) . Potência nuclear (Paquistão, associa-se a outros amigos, com finalidade obscura), Israel possui capacidade nuclear militar, sabendo-se com certo grau de certeza como a obteve). Do conhecimento científico, são conhecidas as tecnologias  necessárias ao enriquecimento do Urânio. 

Uranium-235 (235
U or U-235) is an isotope of uranium making up about 0.72% of natural uranium. Unlike the predominant isotope uranium-238, it is fissile, i.e., it can sustain a nuclear chain reaction. It is the only fissile isotope that exists in nature as a primordial nuclide and was discovered in 1935 by Arthur Jeffrey Dempster.

The release of energy from the fission of Uranium-235 powers most nuclear reactors and nuclear weapons. Uranium enrichment is the process of taking natural uranium and increasing the proportion of uranium-235. Some reactor types can use natural uranium directly, while nuclear weapons and some others reactor types require uranium enriched in U-235.

Uranium-235 has a half-life of 704 million years. Its fission cross section for slow thermal neutrons is about 584.3±1 barns.^[4] For fast neutrons it is on the order of 1 barn.^[5] Most neutron absorptions induce fission, though a minority (about 15%) result in the formation of uranium-236.^[6][7]

Tradução Google (br)

A liberação de energia a partir da fissão do Urânio-235 alimenta a maioria dos reatores nucleares e armas nucleares. O enriquecimento de urânio é o processo de pegar urânio natural e aumentar a proporção de urânio-235. Alguns tipos de reatores podem usar urânio natural diretamente, enquanto armas nucleares e alguns outros tipos de reatores requerem urânio enriquecido em U-235.

NOTA FINAL: " A corrida ao armamento nuclear" é uma 

NOTA: Este texto já vai longo. Ficará a pergunta. Como obter o U-235 e o Plutónio ;constituintes das primeiras bombas atómicas:"As bombas atômicas de Hiroshima e Nagasaki foram lançadas pelos Estados Unidos nos dias 6 e 9 de Agosto de 1945, respectivamente. A bomba "Little Boy", que atingiu Hiroshima, continha urânio-235 e gerou uma explosão equivalente a 20 mil toneladas de TNT, enquanto a bomba "Fat Man", lançada em Nagasaki, continha plutónio-239 e foi ainda mais poderosa. Esses ataques foram os únicos na história a utilizar armas nucleares contra alvos humanos e tiveram um papel crucial na rendição do Japão, marcando o fim da Segunda Guerra Mundial"

A sua obtenção requer tecnologias especificas, avançadas e onerosas. Deixam-se duas sugestões:

!.Leitura "The making of the atomic bomb, Richard Rhodes"", Livro extenso e de grande densidade de leitura.

2.Procurar no Canal Historia o documentário "The project Manhattan", de 22 Set, recente, para uja versão ac essivel.

Em síntese, o aparecimento da bomba nuclear-enquanto aplicação eomo reacção nuclear incontrolada. iniciou uma corrida a este tipo de armamento. Terror e medo, que hoje se debate neste mundo complexo e muito perigoso. Apenas é abordado aqui, a problemática inicial, não se referindo um outro tipo muitíssimo mais potente.

O bom senso, acabará por se impor, queiram os deuses respeitar a humanidade. E dos homens de boa vontade, que propõem a eliminação deste tipo de armamento. Pelo caminho, os reactores nucleares, enquanto sistemas de reacção em cadeia controlada, movimentam interesses económicos gigantesco na produção de energia. E como não há bela, sem senão, estes podem envolver o enriquecimento do urânio normal (para produção mais eficiente de energia) e no limite a produção de elementos fisseis puros.

 Problemas éticos e morais envolveram os cientistas envolvidos no Projecto Manhattan, amplamente conhecidos agora.

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