Τετάρτη, 10 Ιουνίου 2015

~ * Φέρμιο: γεννημένο στην κόλαση Ανακαλύφθηκε μέσα στα «αποκαΐδια» που άφησε πίσω της η πρώτη βόμβα υδρογόνου αλλά σήμερα – ευτυχώς – παράγεται μόνο σε μερικά μικρογραμμάρια αποκλειστικά για ερευνητικούς σκοπούς * ~



Φέρμιο: γεννημένο στην κόλαση




Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο φέρμιο. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μάς ταξιδεύει και σε μια άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.

Βίος και πολιτεία
«Είναι αγόρι». Αυτό το μήνυμα έστελνε την 1η Νοεμβρίου 1952 ο πατέρας της «βόμβας υδρογόνου» Εντουαρντ Τέλερ σε μια συνεργάτιδά του στο ίδιο πείραμα που βρισκόταν στο Αλαμο. Εκείνος παρατηρούσε από το Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια τον δείκτη ενός σεισμογράφου καθώς πραγματοποιούσε ένα τεράστιο άλμα τη στιγμή της δοκιμαστικής έκρηξης χιλιάδες χιλιόμετρα πιο μακριά επάνω σε ένα κοραλλιογενές σύμπλεγμα νησιών του Ειρηνικού ωκεανού, την ατόλη Ενεουέτακ.

Το μέγεθος της έκρηξης τον είχε πείσει ότι όλα είχαν πάει καλά. Ο Τέλερ ήταν ο εισηγητής στην αμερικανική κυβέρνηση μιας βόμβας που θα ήταν ακόμη πιο ισχυρή, άρα θα προξενούσε ακόμη μεγαλύτερες απώλειες, σε σχέση με την ατομική βόμβα. Διότι, σε γενικές γραμμές, η πρόταση ήταν για μια βόμβα που θα περιείχε μια μικρότερη ατομική βόμβα και με την ενέργεια της πρώτης αυτής έκρηξης θα προκαλούνταν σύντηξη πυρήνων υδρογόνου σε ένα δεύτερο στάδιο. Η τεράστια ενέργεια από αυτό το στάδιο θα χρησιμοποιούνταν μαζί με τα νετρόνια που προκύπτουν για αντίδραση με λίθιο και για να δημιουργηθεί τρίτιο και με τη σειρά του να δώσει σύντηξη και στο τέλος πάλι ατομική σχάση σε ουράνιο που περιβάλλει όλη την υπόλοιπη κατασκευή ανεβάζοντας σε πρώτη φάση την ισχύ μιας τέτοιας βόμβας κατά 500 φορές σε σχέση με εκείνη που έπεσε στη Χιροσίμα. Αυτό που εννοούσε με τη συμβολική φράση «είναι αγόρι» ήταν πως η έκρηξη είχε αρκετή ισχύ, άρα το λεγόμενο μοντέλο Τέλερ-Ούλαμ, μια ακόμη πιο ισχυρή βόμβα, θα μπορούσε να δώσει ό,τι περίμενε η αμερικανική κυβέρνηση στο πλαίσιο του ανταγωνισμού με την αντίπαλη πλευρά.

Η βόμβα «με τα όλα της» έφθασε να ζυγίζει περίπου 74 τόνους. Η έκρηξη δημιούργησε ένα νέφος με διάμετρο περίπου 3 χιλιόμετρα, το οποίο έφθασε σε ύψος 17 χιλιομέτρων, μέσα σε 90 δευτερόλεπτα, και συνέχισε να ανεβαίνει έως τα 33 χιλιόμετρα ενώ απλώθηκε σε ακτίνα 80 χιλιομέτρων. Δημιουργήθηκε ένας κρατήρας με διάμετρο 1,9 χιλιόμετρα και βάθος 50 μέτρα. Δημιούργησε κύματα ύψους 6 μέτρων που σάρωσαν κάθε υποψία βλάστησης στα κοραλλιογενή αυτά νησιά, ενώ θραύσματα από ραδιενεργά πλέον κοράλλια έπεφταν επάνω σε παραπλέοντα πλοία. Μέσα σε αυτό το σκηνικό κόλασης (ξανα)γεννήθηκε το φέρμιο.

Ενας εξαιρετικός μηχανικός στην Καλιφόρνια, ο Αλμπερτ Γκιόρσο, που είχε ως τον θάνατό του στο ενεργητικό του την ανακάλυψη 12 στοιχείων, εκείνη την ημέρα κατάλαβε πως η έκρηξη θα έδινε εξαιρετικά ενεργητικά νετρόνια και ζήτησε να του δώσουν τα χάρτινα φίλτρα που είχαν με αυτά εξοπλιστεί τα αεροπλάνα με αποστολή μετά την έκρηξη να περνούν από επάνω και να... αιχμαλωτίζουν τα διάφορα εν αιωρήσει σωματίδια. Επίσης ζήτησε δείγματα από τα πετρώματα εκεί όπου είχε συμβεί η έκρηξη. Και η διαίσθησή του δεν τον γέλασε. Ανακάλυψε στα φίλτρα αϊνστάνιο και στα πετρώματα ίχνη που πιστοποιούσαν ότι είχε δημιουργηθεί φέρμιο. Μόνο που η ανακάλυψη αυτή έπρεπε να περιμένει τουλάχιστον τρία χρόνια προτού ανακοινωθεί αφού το πείραμα του Teller είχε τον χαρακτηρισμό «Απόρρητο».

Γιατί το είπαν έτσι
Αν και μια ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Φυσικής που φέρει το όνομα του Νομπέλ είχε καταφέρει βομβαρδίζοντας με οξυγόνο-16 στόχους από ουράνιο-238 να δημιουργήσει και αυτή το ισότοπο-250 του νέου στοιχείου δημοσιεύοντας σχετική εργασία τον Μάιο του 1954, θεωρήθηκε πως η ομάδα του Γκιόρσο είχε την πρωτιά και άρα, όπως είναι το έθιμο, είχε και το δικαίωμα να προτείνει όνομα για το νέο στοιχείο.

Είναι φανερό πως στο στοιχείο αυτό δόθηκε το όνομα του ιταλού επιστήμονα που θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους φυσικούς, και στη θεωρία και στην πράξη, που υπήρξαν ποτέ. Ο Ενρίκο Φέρμι (1901-1954) το 1938 τιμήθηκε με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής και πήγε οικογενειακώς στη Στοκχόλμη για να μην ξαναγυρίσει ποτέ στην Ιταλία αφού οι νόμοι του Μουσολίνι έθεταν σε κίνδυνο τη σύζυγό του που ήταν εβραϊκής καταγωγής. Από τη Σουηδία κατευθύνθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες και στη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ήταν από τους πρωταγωνιστές στην κατασκευή της ατομικής βόμβας. Οταν όμως μετά το τέλος του και τον φρικτό απολογισμό των θυμάτων της βόμβας στην Ιαπωνία ο Εντουαρντ Τέλερ θέλησε να προχωρήσουν οι Αμερικανοί, που είχαν πλέον εμπλακεί στον Ψυχρό Πόλεμο με τους Σοβιετικούς, στην κατασκευή της θερμοπυρηνικής βόμβας, ενός ακόμη πιο καταστρεπτικού όπλου, ο Φέρμι αντιτάχθηκε σθεναρά αλλά δυστυχώς μάταια. Είναι λοιπόν ειρωνεία το ότι δόθηκε το όνομα του Φέρμι σε στοιχείο που βρέθηκε στα αποκαΐδια μιας δοκιμής για την απεχθή στον Φέρμι βόμβα.

Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός:       100
Ατομικό βάρος:       257 (του πιο μακρόβιου ισοτόπου του)
Σημείο τήξης:       1.500 οC (κατ' εκτίμηση)
Σημείο ζέσης:       Αγνωστο
Πυκνότητα:       Αγνωστη
Αριθμός ισοτόπων:       20

Τι θέλει από τη ζωή μας
Τίποτα, διότι πρώτα από όλα υπάρχει σε ασήμαντες ποσότητες για να βλάψει έστω και έναν άνθρωπο αφού παράγεται σε ποσότητα μερικών μικρογραμμαρίων κάθε χρόνο για ερευνητικούς και μόνο σκοπούς. Δεν παύει πάντως να είναι επικίνδυνη η χωρίς προφυλάξεις επαφή μαζί του αφού είναι ραδιενεργό εκπέμποντας σωματίδια-α. Τα σωματίδια-α ναι μεν δεν μπορούν να διαπεράσουν το δέρμα μας αλλά, αν με κάποιον άλλον τρόπο όπως είναι η αθέλητη κατάποση και η εισπνοή εισχωρήσουν στον οργανισμό, τότε δρουν καταστρεπτικά για τα εσωτερικά όργανα.
Πόλεμος και ειρήνη
Ανήκει στην ομάδα των ακτινιδίων που περιλαμβάνει ραδιενεργά στοιχεία. Είναι το στοιχείο με τον μεγαλύτερο ατομικό αριθμό που μπορεί να παραχθεί σε αντιδραστήρα. Παράγεται φέρμιο-253 βομβαρδίζοντας πλουτώνιο-239 με νετρόνια στο περιβάλλον ενός πυρηνικού αντιδραστήρα. Εχει χρόνο ημιζωής τρεις ημέρες. Δεν αποκλείουν το ότι κάποια ημέρα θα χρησιμοποιηθεί σε ιατρικές εφαρμογές. Για να καταλάβουμε όμως το πόσο φευγαλέο πράγμα είναι η δημιουργία του, αρκεί να αναφέρουμε πως το πιο μακρόβιο ισότοπο είναι το φέρμιο-257 που έχει χρόνο ημιζωής 100 ημέρες αλλά εύκολα απορροφά ένα νετρόνιο στον πυρήνα του και μετατρέπεται σε φέρμιο-258 που έχει χρόνο ημιζωής μόλις 0,37 του χιλιοστού του δευτερολέπτου.

Απορίες λογικές και μη

Αφού δημιουργήθηκε μόλις το 1952, είναι σωστό να συμπεράνουμε πως δεν υπήρξε ποτέ άλλοτε, σε κάποια άλλη στιγμή στην ιστορία της Γης;

Το φέρμιο είναι ένα ακόμη από εκείνα τα στοιχεία που κάποτε υπήρξαν επί εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια με έναρξη πριν από περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια στους λεγόμενους φυσικούς αντιδραστήρες στην τοποθεσία Οκλο στη χώρα της Αφρικής που ονομάζεται Γκαμπόν. Εκεί στο πλούσιο σε ουράνιο έδαφος έγιναν πυρηνικές αντιδράσεις που δημιουργούσαν και τα υπερουράνια στοιχεία με ατομικούς αριθμούς από 93 που ήταν το ποσειδώνιο ως 100 που ήταν το φέρμιο.







http://www.tovima.gr/science/article/?aid=710791



















Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου