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La Radiactividad, una herramienta para medir el tiempo

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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El tiempo en definitiva se enmarca dentro de lo más ambiguo de la existencia humana, es de suponerse también sea una gran inconformidad del hombre, porque nunca será suficiente, tanto es que el hombre se ha concentrado en estudiar su transcurrir, se le ha brindado nombre, unidades físicas para conceder formalmente una dimensión existente para explicarlo y aun así la ciencia se encuentra en la tarea de intentar romper sus “límites” casi de una forma irracional buscando evitar lo inevitable. El tiempo ha tenido sin numero de definiciones, la física menciona que el tiempo es una dimensión que representa la sucesión de estados por los que atraviesa la materia y la energía; la definición física moderna menciona:

No hay espacio ni tiempo fuera del límite de tu universo; el tiempo ocurre inexorablemente.

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Hasta hace poco, el cálculo de miles de años en el pasado es decir, para  referirnos a espacios de tiempo pertenecientes a la prehistoria e incluso la historia, eran efectuados mediante cálculos esencialmente empíricos que se sostienen únicamente en la habilidad deductiva de los más experimentados paleontólogos. En la actualidad  y gracias a los estudios de la radiactividad, se puede calcular la edad de los fósiles y de los minerales.

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El nuevo método consiste en la velocidad de disgregación de los principales elementos radioactivos; en efecto, al determinarse el grado de transformación que uno de éstos elementos experimenta en el periodo de una determinada estructura geológica, es muy posible establecer con gran exactitud cuántos años han transcurrido desde la formación de dicha estructura.

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En concreto la transformación de los elementos radioactivos es una especie de reloj  cuyas radiaciones marcan el tiempo desde el instante en que ha nacido el universo.

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La ley que rige dichas transformaciones establece que en cada unidad de tiempo la relación de los átomos transformados respecto a los que permanecen invariables es constante.

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Si dN es el número de átomos transformados en el tiempo dt, se puede decir que la ecuación diferencial:

dN=L.N.dt

La cual expresa que la cantidad de dN es PROPORCIONAL al número de los átomos N, que aún no se han desintegrado.

L es la constante de desintegración, es decir, la fracción que se transforma en unidad de tiempo t. POsteriormente se integra la ecuación diferencial obteniendo al fin:

ssssss.png

Misma que nos permite obtener el número de los átomos N que aún están con su carda de radioacividad después del tiempo t.

Lo mismo se puede decir en relación con el peso: Nt expresa el peso de la sustancia que subsiste después del tiempo t, y No expresa el peso que existía en el origen.

En el caso del Radio, por ejemplo, L es igual a 1/2200 tomando como unidad de tiempo el año; lo que significa que en un año sobre 2200 átomos de Radio se desintegra UNO SOLO.

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La vida media de un átomo, refiriéndonos a la duración de su existencia media tomada en un grupo a partir de un instante cualquiera es la inversa de la constante L; por tanto la vida media del Radio es de 2200 años; esta vida media varía como orden de magnitud entre 1010 años para el Torio y 10-9 segundos para el Torio C`, osea entre límites enormemente grandes.

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   Los físicos por su parte hacen todavía una distinción entre “vida media” y el tiempo de reducción del valor medio, llamado PERIODO, durante el cual cierta masa de sustancia se desintegra por mitad para comprenderlo Trevisani propone en 1952 un buen ejemplo:

En el estudio estadístico de la mortalidad humana cuando se consideran v.g. mil individuos de la misma edad, supóngase de 20 años , estos 1000 individuos, a 45 años serán reducidos a la mitad, pero no se puede deducir de aquí que en media, de las 1000 personas vivirían  25 años, porque tal vida media se obtendrían sumando todos los tiempos vividos. Podemos ver que ambos conceptos son distintos. Una análoga diferencia entre vida media y período en los cuerpos radioactivos.

Para la sustancias radioactivas el período es: 0.693/L.

Sea noel número de átomos que existían en el instante de origen del tiempo; n el número de átomos que existen en el momento del cálculo.

Llamamos L a la constante de radioactividad, y t el tiempo:

Tenemos:

n = no*e-Lt

Siendo: n = 1/2 no, de donde ½ = e-Lt  o sea  t =  log 2 /L = 0.693/L.

Así para el Radio el período es aproximadamente de 1600 años.

Para el Radio podemos calcular la constante de desintegración porque se ha llegado a contar directamente el número  de partículas alfa (∝) emitidas por segundo.

En efecto, el número de átomos emitidos de Radio en un tramo es:

AAAAAA

En un segundo son emitidos por gramo 3.71*1010 partículas y luego L para el Radio:

awaw.png

Se deduce la existencia media tomando la inversa de este número y dividiéndolo por el número de segundos tomados en un año. Nos da el período de 1600 años respectivamente.

El tiempo necesario para que una sustancia radioactiva esté en un equilibrio con el elemento que la genera depende de la velocidad de transformación de una y otra sustancia. es decir la emanación Radón se encuentra en equilibrio con el Radio. Después de dos meses cuando se hace iniciar el proceso de generación: el Radio A engendrado de emanación está en completo equilibrio después de cinco días. Esto nos da la posibilidad de encontrar las distintas cantidades de materia radioactiva que se encuentra en otra.

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Es por tanto cierto que la transformación de los elementos de tipo radioactivo sean una especie maravillosa de reloj ultra preciso cuyas radiaciones marcan el tiempo desde el instante en que ha nacido el universo mismo; y si usted es de los que cree en Dios sea en su forma Buda o en el mismo Jesucristo, independientemente y de ser artífice de la creación, seguramente este sea el sofisticado reloj que cuelga de su muñeca (de poseerla).

Los paleontólogos a su vez ya han empezado a apropiarse de este método de medida del tiempo y en todo el mundo se ha procedido a la verificación de los datos y registros fósiles de todo vestigio arqueológico, Según estas determinaciones la evolución del  ser humano habría comenzado sobre la Tierra hace unos 15 millones de años o 25 millones tomando en cuenta el ancestro primate más antiguo, los primeros mamífero y anfibios hace unos 150 y 250 millones de años ha respectivamente.

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En todo esto existió dificultades grandes, puesto que estas radiaciones tienen una vida que se calcula en millones de años y no se prestan para medir tiempos menores a 1 millón de años.

A la postre cuando se investigó un poco más sobre el Uranio, el Plomo y el Torio 230, éste último que se encuentra frecuentemente en los sustratos geológicos del periodo Plioceno y que tiene un período de radioactividad que dura 186000 años. Con tal procedimiento fue posible se establezca que por ejemplo, el estado glaciar del Polo Sur (ANTÁRTIDA) existe desde hace unos 1100000 años atrás.

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En siglo pasado las investigaciones al respecto se activaron entorno al descubrimiento de los rayos cósmicos.

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Resultado de imagen para Libby, Anderson y ArnoldEfectivamente, fueron los profesores Libby, Anderson y Arnold del Instituto de Física Nuclear de la Universidad de Chicago, demostraron que en la naturaleza junto con el Carbono común (C 12) existe siempre en todas partes pequeñas cantidades de un isótopo radioactivo del mismo elemento (C 14) producido por la acción de los rayos cósmicos sobre el nitrógeno de la atmósfera.

Ing. Javier Trevisani. 1952.

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En el aire el Carbono 14 permanece en cantidades constantes porque se va formando tanto como se desintegra, así también el carbono radiactivo penetra y se renueva continuamente aún en el seno de la materia viviente (mediante su alimentación) en contacto con la atmósfera, y se refiere a la materia viviente que es la que pertenece a los seres orgánicos.

A su vez si los seres de los mencionados mueren o son enterrados accidentalmente, entonces el Carbono 14 no puede ya renovarse y comienza su agotamiento radioactivo según las leyes ya antes mencionadas, se sabe que la emanación radioactiva del Carbono 14  se reduce a la mitad después de 5720 años.

Entonces desde el momento que queda enterrada una sustancia orgánica se puede establecer con mucha aproximación la fecha de su muerte dentro de un límite de 25.000 años. El descubrimiento de los profesores, Libby, Arnold, y Anderson  tiene por tanto una gran importancia.

Se ha efectuado múltiples experimentos así por ejemplo se ha examinado un pedazo de ciprés del sarcófago de la tumba egipcia de Neferu (Meydum) y pedazo de acacia de la tumba de Zoser (Sakkara).

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Zoser, el magnífico.

Los dos sarcófagos resultaron tener 4800 años, fechas que concuerdan con las de la historia señalada entre 4576 y 4650 respectivamente.

En el Carbono 14 están cifradas muchas esperanzas de la prehistoria y de la historia antigua de todos los continentes, estos descubrimientos ampliaron la información que proporcionan los astrónomos puesto que les permite tener mayo exactitud con la edad de muchos cuerpos celestes impactados con la tierra hace millones de años. En consecuencia permite fijar los cimientos del tiempo mediante la radioactividad porque se habla de las emanaciones radioactivas de un isótopo del Potasio, el denominado Potasio 40 (K40), que con el tiempo se transforma en Calcio y Argón, aun existe mucha información pendiente sobre su desintegración.

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Con todo ello ya podríamos contestar con un poco de aproximación sobre cuál es la edad de nuestro planeta, y casi podríamos afirmar que la Tierra tiene unos 4600 millones de años ± 1%. Esta datación, basada en el decaimiento de hafnio 182 en tungsteno 182, fue determinada por John Rudge, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge, en el año 2010, lo que resulta bastante curioso porque 70 años antes se creía que la edad de la Tierra databa de  unos 2 mil millones cosa que fue desmentida por los avances en el estudio del tungsteno y hafnio.

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La física y la química ponen así a disposición de la ciencia una cronología calculada sobre bases rigurosas que  permiten comprender con mayor exactitud la evolución de los distintos acontecimientos sobre y de nuestro globo así como del cosmos entero, un sentido de realidad y seguridad que apenas empieza a comprenderse.

Referencia Bibliográfica

Ing. Javier Trevisani. 1952. La radioactividad en la medición del tiempo. Revista Científica Órgano de la sociedad protectora de investigaciones científicas. Enero-Marzo 1952. Vol. Nº 1. pp. 18-21. Trujillo-Perú.

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EFECTO FOTOELÉCTRICO

  • Teoría de Maxwell

     James Clerk Maxwell fue un físico escocés nacido en 1831 que desarrolló la teoría electromagnética a través de experimentos y observaciones sobre la electricidad, magnetismo y la luz. Propuso que estos tres elementos son parte de un mismo “campo electromagnético” y que la causa de todo magnetismo era un movimiento de carga eléctrica, y estas cargas a su vez si circulan en el mismo sentido, se atraen, si circulan en sentido contrario, se repelen. Estas ondas electromagnéticas viajaban a la misma velocidad de la luz, con lo que se comprobó que la luz era una onda electromagnética. Este físico logró resumir todo a teoría de la electricidad y magnetismo en 4 ecuaciones basadas en las  leyes de Coulomb, Ampère, Faraday, Gauss, entre otros.

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Dichas ecuaciones se resumen a continuación:

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  • La primera, ley de Gauss de la electricidad, relaciona el campo eléctrico con las cargas eléctricas.
  • La segunda, ley de Gauss del magnetismo, relacionada con el campo magnético, permite llegar a la conclusión de que no existen polos magnéticos aislados.
  • La tercera, ley de Ampere, plantea que a un campo magnético fluctuante le es inherente un campo eléctrico.
  • La cuarta, ley de Faraday, plantea que a un campo eléctrico fluctuante (o a una corriente eléctrica) le es inherente un campo magnético.
  1. Años después el físico alemán Heinrich Hertz después de comprobar las leyes de Maxwell, durante sus experimentos observó una chispa eléctrica podía saltar más fácilmente entre dos esferas cargadas cuando sus superficies eran iluminadas por la luz, así descubrió el efecto fotoeléctrico en 1887.

El efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones de un metal cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética.

“Debido a que los metales contienen electrones libres, se determinó que los electrones pueden extraerse de los metales utilizando los diferentes  mecanismos”. (Martínez, 2007)

  1. Emisión termoiónica (efecto Edison). Los son emitidos al calentar la superficie del metal.
  2. Emisión secundaria. Partículas energéticas incidentes sobre algunos materiales, liberan algunos electrones aun a otros electrones de la superficie
  3. Emisión de campo. Un campo eléctrico intenso extrae electrones de la superficie de un metal
  4. Efecto fotoeléctrico. Luz incidente sobre un metal que expulsa electrones

Cuando los fotones caen sobre una superficie metálica puede pasar:

  1. Los fotones son reflejados
  2. Los fotones desaparecen cediendo toda su energía para sacar los electrones

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Paquetes de Quantos de Energía

La energía de la luz no se distribuye de forma uniforme sobre el frente de onda clásico, sino que se concentra en regiones discretas denominados cuantos, cada uno con una energía específica hf y la energía de este se transfiere  totalmente a un electrón en el metal donde incide el haz de luz. La energía cinética máxima de los fotoelectrones (electrón emitido del metal) liberados no depende de la intensidad de la luz incidente. La intensidad de un haz de luz depende de la cantidad de fotones presentes, mientras que la energía de cada uno de esos fotones tiene relación con la frecuencia. Como se demuestra en la figura 2 el efecto foto eléctrico.

“El efecto fotoeléctrico no pudo ser explicado solamente con la teoría electromagnética de Maxwell, ya que se basaba en la suposición de que la energía radiaba en forma continua”. (Tippens, 2001)

Por lo que surge la hipótesis cuántica del físico alemán Max Planck en donde postuló que la energía electromagnética se absorbía o emitía en paquetes discretos o cuantos y donde su cantidad de energía era proporcional a la frecuencia de la radiación

E=hv

E= Energía del fotón

h= constante de Planck (6,625×10-34 J.s)

v= frecuencia del fotón

Einstein modifica esta teoría, ya que Planck la aplico sobre la base de la teoría ondulatoria. Así Einstein la aplico en su teoría del fotón:

hv=ϕ+Kmax

hv = energía del fotón absorbida por un solo electrón

ϕ = función de trabajo de la superficie emisora usada para hacer que el electrón escape de la superficie metálica.

hv-ϕ = exceso de energía cinética del electrón

Kmax = energía cinética máxima que el fotoelectrón puede tener fuera de la superficie.

Naturaleza dual de la  luz: corpuscular propuesta por Max Planck y ondulatoria de Maxwell

 Antecedentes sobre la naturaleza de la luz

La óptica, estudio de la luz, es una de las ramas más antiguas de la física y el intento de determinar cuál es su naturaleza ha dado lugar a grandes controversias. Para las civilizaciones antiguas, como la “escuela atomística”, hacia 450 a.C. postulaba que la visión se producía debido a la emisión de imágenes por parte de los objetos, y a través de los ojos llegaban a nuestra alma. La “escuela pitagórica”, unos años después, suponía al contrario, que la visión se producía por un fuego invisible que exploraba los objetos.

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Basándose en la teoría anterior, Euclides hacia el 300 a.C. introduce el concepto de rayo (emitido por el ojo), la propagación rectilínea de la luz y la ley de la reflexión.

A finales del siglo XVI y comienzos del XVII se producen grandes avances en óptica como consecuencia de las aportaciones de Kepler (1571-1630)y Galileo (1565-1642).

En 1621 Snell descubre experimentalmente la ley de la reflexión y Descartes en 1638 en su “Óptica” enuncia las leyes de la reflexión y de la refracción, pero sin tener en cuenta cual era la naturaleza de la luz. Así lo afirma (Universidad Politécnica de Madrid, 2010)

Teoría ondulatoria de Maxwell

 En 1864 el físico y matemático inglés James C. Maxwell publicó la teoría electromagnética de la luz, en ella predecía la existencia de ondas electromagnéticas que se propagaban con una velocidad de 3 x 108 m/s, obtenida a partir de las leyes de la electricidad y magnetismo y que coincidía con el valor de la velocidad propagación de la luz. Con esto se confirmaba teóricamente que la luz no es una onda mecánica sino una onda electromagnética que puede propagarse sin necesidad de un medio material.

La comprobación experimental de la existencia de ondas electromagnética fue efectuada en 1887 por el físico alemán Hertz quien utilizando circuitos eléctricos generó y detectó dichas ondas. Las ondas electromagnéticas son, en el caso más sencillo, ondas armónicas transversales, constituidas por la oscilación de dos campos, uno eléctrico y otro magnético, de direcciones perpendiculares, siendo ambos a su vez perpendiculares a la dirección de propagación, que se propagan en el vacío a la velocidad de la luz. La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, como postuló Einstein en 1905. En 1963 el National Bureau of Standards oficialmente fija la velocidad de la radiación electromagnética en el vacío en 299.792,8 km/s. Para la mayoría de las aplicaciones, la velocidad de las ondas electromagnéticas es aproximadamente 300 000 km/s.

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Componentes de la onda Electromagnética

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La onda electromagnética está caracterizada por la magnitud frecuencia ν, o por la magnitud longitud de onda en el vacío λ0, relacionadas entre si por la velocidad de la luz en el vacío c:

c = ν λ0 ν = c/ λ0 λ0 = c/ν

Cuando una onda electromagnética pasa de un medio a otro de diferente densidad la frecuencia no varía, pero al variar la velocidad lo hace también la longitud de onda. Conclusión: la frecuencia de una onda siempre permanece constante. La relación entre las magnitudes frecuencia, longitud de onda y velocidad en un medio distinto del vacío, será análogas a las que existen en el vacío, pero con la velocidad y la longitud de onda que corresponden al referido medio:

v = ν λ ν = v/ λ λ = v/ν

Teoría corpuscular de la luz según Planck y Einstein

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El estudio de fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y los espectros atómicos no se pudieron explicar con el modelo ondulatorio. Aunque la teoría ondulatoria explica la propagación de la luz, falla cuando se produce interacción con la materia. En 1900 Max Planck, para obtener la ley de radiación del cuerpo negro, supuso que la emisión de luz no es de forma continua sino por cuantos discretos.

La teoría cuántica de Plank permitió que en 1905, que A. Einstein explicara el efecto fotoeléctrico y llamó fotones a los corpúsculos luminosos. El fotón al igual que otras partículas lleva consigo energía y momento desde la fuente, pero a diferencia de otras partículas, tales como protones o electrones, no posee masa en reposo. La intensidad de la radiación luminosa es directamente proporcional al número de fotones presentes, y la energía contenida en un fotón o cuanto de radiación esta definida por:

E = h ν

donde E = energía de un fotón en julios (J) y h = constante de Planck = 6,626. 10 – 34 J.s

Se puede decir que los fotones de las diversas radiaciones se distinguen entre si por su energía proporcional a la frecuencia de la onda considerada. Se aceptaba que la luz se comportaba como una onda electromagnética en los fenómenos de propagación, y como un corpúsculo en los fenómenos de emisión absorción e interacción con la materia.

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Resumen de la teoría Corpuscular

La Naturaleza dual de la luz actualmente

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La luz tiene una doble naturaleza, corpuscular y ondulatoria y en cada fenómeno concreto se manifiesta como onda o como corpúsculo. La complementariedad de los aspectos ondulatorio y corpuscular fue puesta de manifiesto por Luis de Broglie (premio Nobel en 1929) al establecer en 1924, que todo corpúsculo en movimiento (sea material, eléctrico o de cualquier naturaleza) lleva asociado una onda y que la intensidad de una onda en un punto, en un cierto instante, es la probabilidad de que el corpúsculo asociado esté en ese punto en el instante considerado. De esta forma fija la base de la Mecánica Cuántica desarrollada posteriormente por Schrödinger, Heisenberg, Born y Dirac, fundamentalmente.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
QUÍMICA FARMACÉUTICA-QUÍMICA DE ALIMENTOS
ALEJANDRO AGUIRRE*; FERNANDA QUIROGA

Bibliografía

  • Martínez, J. E. (2007). Fisica Moderna Edicion Revisada. Atlacomulco : Pearson Educación.
  • Tippens, P. (2001). Física conceptos y aplicaciones. Chile : McGRAW-HILL INTERAMERICANA.
  • Giancoli, D. (2006). Física principios con aplicaciones. Acapulco: Pearson Educación.
  • Julián Fernández Ferrer, M. P. (1981). Iniciación a la física, Volumen Barcelona: Reverté.
  • Universidad Politécnica de Madrid. (2010). Apoyo para la preparación de los estudios de Ingeniería y Arquitectura. Madrid: Algabarra.

 

¿Qué son las Auroras Polares?

Las auroras polares son un fenómeno atmosférico luminoso verdaderamente hermoso, que pueden ser observadas sobre los polos de nuestro planeta Tierra. Cuando las partículas cargadas de las ondas electromagnéticas emitidas por el Sol, en sus explosiones, llegan arrastradas por el viento solar y chocan contra la magnetosfera (Campo electromagnético de la Tierra), como muestra la imagen siguiente, es aquí cuando se libera una cantidad grande de energía en forma de luces de diferentes colores, debido a que las longitudes de onda de estas emisiones va variando dentro del espectro de luz visible.

¿Cómo se producen las auroras?

Fijémonos en la imagen siguiente:

Las partículas procedentes del Sol, que es la estrella mas cercana a nuestro planeta, entran en la atmósfera terrestres sufriendo una desviación debida a la fuerza magnética de la Tierra. Como nuestro planeta tiene dos polos magnéticos, estas partículas se concentran alrededor de los polos Norte y Sur, produciendo el fenómeno luminoso.

Resultado de imagen para campo electromagnetico de la tierra

  • Las Explosiones en la corona solar desprenden gran cantidad de energía en forma de partículas con carga que conforman el viento solar. El viento solar arrastra partículas mas pequeñas que un átomo, cargadas eléctricamente: electrones protones y partículas alfa, actualmente se cree que también se encuentran particulas betas, y gamma. Estas partículas viajan a una velocidad de 450 Km/s y tarda dos días en llegar a la Tierra. AQUÍ UN VIDEO MUY BUENO SOBRE DICHAS PARTÍCULAS: mediatheque.lindau-nobel
  • Algunas partículas se desvian y siguen su viaje hasta chocar contra los campos electromagnéticos de otros planetas del sistema solar, o incluso ser absorbidas por otros cuerpos celestes.
  • La zona de formación de las auroras, está sobre los polos de la Tierra.
  • Las auroras se producen en la ionósfera, donde los átomos pierden sus electrones y se encuentran como partículas con carga, llamadas iones (cationes y aniones), que reaccionan al chocar con las partículas que arrastra el viento solar.
  • El campo Electromagnético de la Tierra o magnetósfera se deforma por acción del viento solar.

LA CIENCIA DETRÁS DE LOS HERMOSOS COLORES DE LAS AURORAS BOREALES

  • Los colores de la aurora dependen de la velocidad del viento solar y de las partículas que intervienen en el choque.
  • Las partículas solares más rápidas en cambio penetran de manera más profunda en nuestra atmósfera. Si el choque se produce con Oxigeno a unos 150 km sobre el nivel del mar las formaciones se verán de color amarillentos en todos sus diferentes tonos.
  • Cuando el viento solar es relativamente lento, los corpúsculos se quedan en las capas superiores de la atmósfera. En este caso, si la colision se produce fundamentalmente con atomos de oxígeno a unos 400 Km de altura o mas la aurora resultante será morada hasta el azul.
  • Las partículas más veloces que penetran hasta los 90 km por encima de nuestras cabezas, producen auroras rojas y azul muy brillantes al chocar fundamentalmente con nitrógeno.

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LAS FORMAS DE LAS AURORAS 

Las auroras se muestran de formas diferentes, algunas son inmóviles y otras adquieren movilidad y color. A continuación se enumeran sus formas más conocidas:

  1. DE ARCO UNIFORME: Semejante a un arcoiris, con su borde inferior muy marcado; debajo se ve el cielo oscuro  y el punto más alto está en el meridiano magnético.
  2. DE ARCO RADIADO: Los rayos parecen trasladarse a lo largo del arco y aparecen colores cambiantes: rojos, blancos, rosados violáceos y verdosos.
  3. DE CORONA: El arco iluminado se cierra aveces en forma de círculo muy brillante, con centro en el meridiano magnético.Resultado de imagen para aurora boreal circular
  4. DE BANDAS: En ellas parecen que los arcos se mantuvieran colgados, como si fueran enormes banderas llameando en el cielo.Resultado de imagen para aurora boreal de bandas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¿Cómo construir una pila voltáica a partir de limón y vinagre?

En los enlaces siguientes usted puede obtener más información:

VÍDEO COMPLETO DEL PROCESO

INFORME DE RESULTADOS PDF.

Un sistema electrolítico, es un sistema heterogéneo en el que hay una diferencia de potencial eléctrico entre dos o más fases (un ejemplo es una pila o batería). Se puede utilizar el vinagre para caracterizar un sistema electro-químico debido a que se puede establecer una diferencia de fases entre dos electrodos metálicos (ya sea cobre, zinc, grafito o una cinta de magnesio) que se ionizan en el ácido acético del vinagre transportando iones debido a las reacciones REDOX, obteniendo de esta forma una diferencia de potencial que generará una corriente eléctrica. Las características del vinagre como pila electro-química serán definidas a partir de la pila galvánica (o voltáica).
Una pila o celda galvánica es un sistema electro-químico multifásico en el que las diferencias de potencial en las interfaces originan una diferencial de potencial neta entre los terminales. Las fases de una pila galvánica deben ser conductores eléctricos, de otro modo no podrá fluir una corriente continua. El sistema de electrodos, consiste de dos o más fases conductoras eléctricas conectadas en serie, entre las cuales pueden intercambiarse transportadores de carga –iones o electrones- siendo una de las fases terminales un conductor electrónico (metal), y la otra electrolítica (solución de ácido acético). A todo este electrodo está asociada una reacción de transferencia o semireacción REDOX y debido a esta reacción es que puede pasar corriente eléctrica por él.
El potencial de una pila galvánica, es la diferencia del potencial eléctrico entre los dos conectores electrónicos externos de la pila, por ejemplo el electrodo de cobre. Si puede despreciarse el potencial de unión liquida (el de ácido acético), la diferencia de potencial
galvánico (o potencial interno) de los electrodos, por lo que al cerrar el circuito exterior habrá un flujo de electrones. Al momento que se cierra el circuito eléctrico exterior entre los electrodos circula una corriente eléctrica de forma espontánea ocurriendo en los electrodos las reacciones de transferencia o las semireacciones redox, El vinagre es un generador químico, pues transforma la energía química en energía eléctrica mostrando de esta manera que las diferentes formas de energía son interconvertibles entre sí.