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Energia del futuro


Energía del futuro, fusión nuclear

Energía indudable del futuro, que úne la limpieza de la energía solar,con la pósible eficiencía económica de bajo coste de la nuclear. Mediante el proceso contrario al de la fisión nuclear, que divide el átomo de nucleo pesado de uranio liberando energía; pero causando radioactividad, al caso de la fusión nuclear natural que se dá en el sol a 15ºMill. fusionando átomos ligeros de hidrógeno, liberando más energía pero sín radioactividad…

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La energía solar barata se lleva el ‘Nobel’ de Tecnología


El físico suizo Michael Grätzel gana la cuarta edición del Premio Millennium de Tecnología, por sus células solares sensibilizadas por colorante

El inventor de las células solares sensibilizadas por colorante, el físico suizo Michael Grätzel, ganó hoy la cuarta edición del Premio Millennium de Tecnología, el galardón más importante del mundo en este campo, dotado con 800.000 euros (950.000 dólares).

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Más de 70 millones de litros de crudo se volcaron al golfo


Mientras los ingenieros de British Petroleum (BP) preparaban ayer otro riesgoso plan para detener la fuga de petróleo que está devastando el Golfo de México, se estima que entre 70 y 110 millones de litros de petróleo ya se han derramado en el océano desde la explosión y hundimiento de la plataforma de la multinacional el pasado 20 de abril.

Hasta ahora, el mayor desastre había ocurrido en 1989 cuando encalló el petrolero Exxon Valdez, que vertió 40 millones de litros de crudo en el Prince William Sound, que se expandieron en unos 2.000 km de costa y provocó la mayor catástrofe ambiental en Alaska.

Después de reconocer el fracaso de sus intentos por taponar la tubería con lodos y productos químicos, los responsables de BP anunciaron que en una semana tratarán de poner una tapa. “En estos momentos nos dirigimos hacia una operación de contención”, señaló el director de BP, Bob Dudley.

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El LHC obtiene en menos de un mes el ‘bosón W’


Los físicos de partículas de todo el mundo están viviendo momentos emocionantes. El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) ha alcanzado la energía más alta jamás lograda hasta el momento para colisionar artificialmente haces de partículas, lo cual augura importantes descubrimientos. El británico Nick Ellis, responsable de la selección de datos de ATLAS (uno de los cuatro experimentos del LHC) avanzó la semana pasada en Valencia los primeros resultados obtenidos y las perspectivas de nuevos hallazgos científicos. El científico reveló que, en menos de un mes de funcionamiento, ya se han detectado partículas como el bosón W, una de las responsables de la interacción débil en la naturaleza cuyo descubrimiento requirió meses de análisis en experimentos anteriores.

Ellis fue invitado a participar en uno de los coloquios que organiza el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del CSIC y la Universitat de València), que junto al Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC), el Institut de Fisica d’Altas Energies (IFAE, consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona) y la Universidad Autónoma de Madrid ha participado en la construcción de detectores y el análisis de datos de ATLAS.

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De Kioto a Copenhague, 12 años de lucha infructuosa contra el calentamiento global


  • Los líderes del mundo se han reunido esta semana en Nueva York para preparar la conferencia que se celebrará en diciembre en Dinamarca.
  • En ella se revisará el Protocolo firmado en Japón en 1997 para tratar de frenar los desastrosos efectos del cambio climático.
  • En más de dos décadas, se ha hablado mucho y se ha conseguido poco.
  • Las claves del problema y los pasos que se han dado, de la A a la Z.
  • ARRHENIUS, SVANTE AUGUST

    Químico sueco (1859-1927) y Premio Nobel. Acuñó por primera ver el término “efecto invernadero”, principal causa del calentamiento global. Se llama efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, componentes de la atmósfera, retienen la energía que emite el suelo terrestre, devolviendo una parte a la superficie e impidiendo así que toda la energía emitida por la Tierra salga al espacio, lo que provocaría un continuo enfriamiento que impediría la vida. Según la gran mayoría de los científicos, el incremento de algunos de estos gases producido por la actividad humana está aumentando excesivamente el efecto invernadero y dando lugar a un calentamiento anormal del planeta.

    BROECKER, WALLACE

    Investigador estadounidense. Fue el primero en usar la expresión “calentamiento global”, en el artículo Cambio climático: ¿Estamos al borde de un calentamiento global pronunciado?, publicado en 1975 en la revista Science. El pasado mes de junio, Broecker indicó que para luchar contra el calentamiento global no basta con que los países industrializados reduzcan sus emisiones, sino que deberán extraer de la atmósfera, y enterrar posteriormente, el dióxido de carbono (CO2) que ya han emitido.

    CAMBIO CLIMÁTICO

    Un cambio climático es una variación global, en cualquier sentido, del clima de la Tierra, entendiendo por clima el conjunto de condiciones meteorológicas que caracterizan una región durante un largo espacio de tiempo.

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    La energía infinita


    Un experimento reaviva el debate sobre la fusión fría, un fenómeno que, de demostrarse, sería la solución para los problemas energéticos

    Hay quimeras tan deseables que pueden convertirse en hechos sin necesidad de pruebas que las sustenten. Entre ellas, la vida después de la muerte o 24 horas de sexo seguidas; otra, menos conspicua, la fusión fría.

    El 23 de marzo de 1989, dos químicos de la Universidad de Utah, Martin Fleischmann y Stanley Pons, presentaron en Salt Lake City (EEUU) un hallazgo que iniciaría una nueva era de energía abundante, limpia y casi gratuita. En un experimento sobre la mesa de su laboratorio, a temperatura ambiente, habían recreado el sistema de producción de energía de las estrellas: la fusión de átomos de hidrógeno.

    Durante las siguientes semanas, centros de investigación de todo el mundo –entre los que estaban la Universidad Autónoma de Madrid y el CSIC– intentaron replicar los resultados. Fue imposible. El pequeño exceso de energía observado por Pons y Fleischmann –del que se deducía la reacción nuclear– se atribuyó a la casualidad o a un error en el experimento.

    Los reveses en el laboratorio, que han acompañado a la fusión fría durante 20 años, no han amilanado a un grupo de creyentes que continúa trabajando en este campo, ahora rebautizado. La mala fama acumulada sobre la denominación original transmutó la fusión fría en reacciones nucleares de baja energía.

    El pasado 23 de marzo, en el vigésimo aniversario de la primera epifanía, un nuevo equipo de investigadores regresó a Salt Lake City para presentar en rueda de prensa las primeras evidencias gráficas de la fusión fría. A un experimento similar al de Fleischmann y Pons, científicos del Space and Naval Warfare Systems Command (SPAWAR ) de San Diego (EEUU) le añadieron un detector de partículas muy simple, un tipo de plástico llamado CR-39. Tras dos semanas de experimento, el equipo descubrió en el CR-39 un pequeño número de huellas triples. Este rastro lo habrían dejado tríos de partículas alfa surgidas de la desintegración de un neutrón muy energético al chocar contra el plástico. El neutrón habría escapado tras la fusión de un átomo de deuterio con otro de trítio (ambos son versiones pesadas del hidrógeno). Cuando los científicos realizaron la misma prueba con agua normal, las trazas de los neutrones no aparecieron. El hallazgo se había publicado en octubre de 2008 en la revista Naturwissenschaften.

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    Energía nuclear híbrida


    Diversos proyectos proponen la unión de la fisión y la fusión nuclear para crear, dentro de unos años, centrales más económicas y limpias

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    Numerosos investigadores en todo el mundo trabajan en sistemas híbridos que aprovechan las ventajas de la fisión nuclear (utilizada en los reactores convencionales) y la fusión, para producir así una energía más económica y limpia que en las actuales centrales nucleares. Los expertos apuntan un gran potencial de estos sistemas, si bien reconocen que todavía se necesitarán varios años de desarrollo para poderlos ver en acción.

    Un grupo de investigadores de la Universidad de Texas (UT) en Austin, EE.UU., ha dado a conocer recientemente una tecnología que combina la fisión y la fusión nuclear para reprocesar residuos radiactivos y generar de paso energía, reduciendo los costes y el peligro del almacenamiento de las centrales convencionales.

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    El sistema, denominado “Fuente de Fusión Compacta de Neutrones” (CFNS en sus siglas inglesas), elimina los sedimentos radiactivos producidos en los “reactores de agua ligera”, utilizados en las centrales nucleares antiguas. En Estados Unidos, por ejemplo, hay más de 100 centrales de este tipo, que sólo pueden destruir el 75% de sus residuos radiactivos. El 25% restante, de larga vida radiactiva, y conocidos como sedimentos transuránicos (un subproducto del uranio), tienen que depositarse en grandes almacenes geológicos, con los consiguientes costes y riesgos.

    Una CFNS podría destruir los residuos de entre 10 y 15 reactores convencionales
    Los responsables del sistema aseguran que una CFNS podría destruir los residuos de entre 10 y 15 reactores convencionales. Además, durante el proceso se genera un calor que puede transformarse en electricidad. Para ello, la CFNS, del tamaño de una habitación pequeña, utiliza un “tokamak de botella magnética”, una máquina capaz de confinar plasma de fusión a altas temperaturas (más de 100 millones de grados centígrados) durante el tiempo necesario. El tokamak se habilita por un sistema desarrollado por los investigadores de la UT, denominado “Super X Divertor”, capaz de manejar la enorme cantidad de calor y flujo de partículas sin destruir el aparato. Por ello, varios grupos están considerando implementar un “Super X Divertor” en sus máquinas de fusión, como el tokamak MAST de Reino Unido, y el DIIID, de General Atomics, y el NSTX, de la Universidad de Princeton, en EE.UU.

    No obstante, los investigadores de la UT recuerdan que para que su sistema se generalice tendrán que pasar “unos pocos años, pero que llegarán a tiempo para las nuevas centrales nucleares en los Estados Unidos”. Para ello, subrayan, tendrán que crear más simulaciones, transformarlas en un proyecto de ingeniería, y lograr financiación para construir un prototipo. De esta manera, según sus impulsores, este sistema sería un paso intermedio entre las actuales centrales de fisión y las futuras de fusión.

    Otros proyectos mundiales

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    El día que no se acabó el mundo


    Hay varias razones de peso para no creer en las noticias sensacionalistas que afirman que el Gran Colisionador de Hadrones podría crear agujeros negros que causarían el fin del mundo.

    Esto es lo que no sucedió el 10 de septiembre:

    El mundo no se acabó. La puesta en marcha del más grande y poderoso acelerador de partículas del mundo, cerca de Ginebra, Suiza, no desató la creación de un agujero negro microscópico. Y ese agujero negro no comenzó a succionar rápidamente la materia a su alrededor cada vez más velozmente hasta devorar por completo al planeta Tierra, como las noticias sensacionalistas sugirieron que sucedería.

    Desde luego, dado que usted está vivo y leyendo este artículo hoy, ya lo sabía. Actualmente, el acelerador, un anillo subterráneo de 8 kilómetros (5 millas) de diámetro, llamado Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider o LHC, en idioma inglés), se encuentra apagado por reparaciones. Pero una vez que la inmensamente poderosa máquina se encienda de nuevo, ¿existe alguna posibilidad de que el escenario apocalíptico descripto anteriormente pudiese ocurrir?

    Calma. Como hubiese dicho Mark Twain, los informes sobre la muerte del planera Tierra han sido absolutamente exagerados.

    “En realidad, nunca hubo peligro alguno por el acelerador, pero ¡es claro que eso no logró que la gente dejara de especular sobre lo que hubiera pasado!”, dice Robert Johnson, un físico del Instituto de Física de Partículas de Santa Cruz (Santa Cruz Particle Physics Institute, en idioma inglés) y miembro del equipo científico del Telescopio Fermi de Rayos Gamma de la NASA, el cual fue lanzado al espacio en junio para estudiar la radiación gamma de varios fenómenos, incluyendo posibles agujeros negros en evaporación.

    Hay varias razones que pueden explicar por qué el mundo no se acabó el 10 de septiembre y por qué el Gran Colisionador de Hadrones no es capaz de causar tal calamidad.

    En primer lugar, sí, es cierto que el LHC podría crear agujeros negros microscópicos. Pero, en verdad, no pudo haber creado uno en su primer día de funcionamiento. Esto se debe a que los físicos de la CERN no comenzaron a lanzar haces de protones unos contra otros para crear colisiones de alta energía. El 10 de septiembre fue solamente un operativo de calentamiento. Hasta la fecha, el colisionador todavía no ha producido ningún choque de partículas y, en realidad, no son las partículas sino la extrema energía de las colisiones —hasta 14 teraelectronvoltios— la que podría crear un agujero negro microscópico.

    Cualquier agujero negro microscópico creado por el LHC se evaporaría rápidamente, perdiendo masa y energía por medio de la radiación de Hawking. [Más información]

    De hecho, una vez que el LHC comience a funcionar de nuevo y a producir colisiones, los físicos estarían fascinados si dicho instrumento creara un agujero negro en miniatura. Esta sería la primera evidencia experimental que apoyaría una teoría elegante pero que aún no ha sido probada y que, hasta la fecha, sigue causando algunas controversias. Es la llamada “teoría del todo”, más conocida como Teoría de Cuerdas.

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    El interior del Gran Colisionador de Hadrones. Los protones corren a lo largo de este túnel al 99,999999% de la velocidad de la luz. [Más información]

    De hecho, una vez que el LHC comience a funcionar de nuevo y a producir colisiones, los físicos estarían fascinados si dicho instrumento creara un agujero negro en miniatura. Esta sería la primera evidencia experimental que apoyaría una teoría elegante pero que aún no ha sido probada y que, hasta la fecha, sigue causando algunas controversias. Es la llamada “teoría del todo”, más conocida como Teoría de Cuerdas.
    En la teoría de cuerdas, los electrones, los protones, los quarks y todas las demás partículas fundamentales son representadas como diferentes vibraciones de cuerdas infinitesimales que existen en 10 dimensiones: 9 dimensiones espaciales y una dimensión temporal. (Las otras seis dimensiones espaciales están escondidas por una u otra razón, por ejemplo porque se “enrollan” a una escala extremadamente pequeña). Algunos físicos promocionan la elegancia matemática de la teoría de cuerdas y su capacidad de integrar la gravedad con las otras fuerzas de la naturaleza. El ampliamente aceptado Modelo Estándar de la física de partículas no incluye a la gravedad, razón por la cual no predice que el LHC pueda crear un punto gravitacionalmente colapsado —un agujero negro— mientras que la teoría de cuerdas sí lo hace.

    Muchos físicos han comenzado a cuestionar la veracidad de la teoría de cuerdas. Pero suponiendo por un momento que es verdadera, ¿qué sucedería cuando nazca un agujero negro en el interior del LHC? La sorprendente respuesta es: “no sucedería demasiado”. Aun cuando el agujero negro sobreviviera por más de una fracción de segundo (lo cual muy probablemente no sucedería), es casi seguro que saldría disparado hacia el espacio. “Tendría apenas la masa de aproximadamente cien protones y se movería a una velocidad cercana a la de la luz; de modo que alcanzaría la velocidad de escape con facilidad”, explica Johnson. Debido a que el agujero negro en miniatura tendría un tamaño menor que una milésima parte de un protón, su atracción gravitacional sería extremadamente débil, lo que lo haría capaz de filtrarse fácilmente a través de la roca sólida sin que siquiera pudiese llegar a tocar —o a succionar— materia alguna. Desde la perspectiva de algo tan pequeño, los átomos que conforman la roca “sólida” son casi enteramente espacio vacío: el vasto espacio entre los núcleos atómicos y los electrones que los orbitan. De modo que un agujero negro microscópico podría atravesar el centro de la Tierra y salir por el otro lado sin causar daño alguno, con la misma facilidad que podría atravesar algo más de 90 metros (300 pies) de terreno suizo. De cualquier modo, acabaría en el vacío casi absoluto del espacio, donde las probabilidades de tocar y succionar materia que lo hiciera crecer hasta convertirlo en una amenaza son todavía más pequeñas…sigue

    Fuente ciencia.nasa.gob

    Paginas Relacionadas

    Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider) —portal

    Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider) —resumen en Wikipedia

    Los agujeros negros pequeños no representan peligro alguno (Mini Black Holes Pose No Danger) —Instituto Estadounidense de Física (American Institute of Physics, en idioma inglés)

    Los pequeños agujeros negros (The Case for Mini Black Holes) —Mensaje de la CERN

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