quarta-feira, 20 de abril de 2016

10 Mistérios Nucleares Que Ainda Não Conseguimos Resolver

Para melhor ou pior, a energia nuclear mudou o mundo. Mas não sem alguns mistérios. Quando a energia nuclear foi descoberta, deu origem a uma série de perguntas intrigantes. Muitos foram respondidas, mas muitas outras apenas criaram mais mistérios.

10- O Efeito do Truque da Corda


Na década de 1940 e 50, os cientistas estavam a tentar entender as explosões nucleares, tirando-lhes fotografias milissegundos depois de uma bomba explodir. Imediatamente, notaram os picos bizarros e salientes do fundo. Assumiram que as explosões nucleares seriam principalmente simétricas, de modo que os picos estranhos eram um mistério completo.

Um pesquisador chamado John Malik investigou o estranho fenómeno. Ele percebeu que os picos estavam no mesmo lugar em que os cabos que seguravam a bomba numa torre. Malik presumiu que os cabos criavam os picos estranhos, mas tinha que testar a sua teoria. Durante as explosões seguintes, pintou os fios com diferentes tipos de tintas. Nas fotograias seguintes, os picos, de fato, provaram ser os cabos. Quando eram fotografados, porém, tinham uma cor reversa, como o negativo de uma fotografia.

Os cabos pretos apareciam brancos e os brancos apareciam pretos. Como os tons escuros absorvem mais calor do que os tons claros, os cabos de cor escura absorviam o calor da explosão e vaporizavam-no numa luz branca brilhante. As cores claras não absorviam o calor tão rápido e, por isso, não brilhavam. Com o mistério resolvido, Malik chamou a este fenómeno "O Efeito do Truque da Corda."

9- A Chuva Radioativa 


Após o colapso do reator nuclear Fukushima Daiichi e as notícias de que os detritos radioativos estavam no Pacífico, alguns moradores do oeste americano ficaram preocupados com a radiação no seu caminho. Vários vídeos do YouTube mostravam altos níveis anormais de radiação após a chuva.

Apesar da confusão que foi gerada por vídeos como esses, os especialistas dizem que um pico de radiação ocasional após a chuva é um fenómeno que ocorre naturalmente. Uma grande quantidade de urânio está presente no solo e nas rochas e passa por uma série de mudanças químicas em toda a sua meia-vida, de 4,5 bilhões de anos. Eventualmente, ele transforma-se em gás radónio que, em seguida, escoa para fora do solo.

8- Porque Razão Há Tanto Lítio? 


A questão do lítio tem incomodado os cientistas durante anos. Há uma grande quantidade de lítio no universo, mas ninguém é capaz de explicar porquê. A maioria dos elementos pesados no universo formam-se no interior das estrelas e das supernovas, mas o lítio-7 não pode suportar esse tipo de temperaturas.

O lítio é um "elemento de luz" que não pode formar-se no interior das estrelas. É muito menos abundante na Via Láctea do que os elementos próximos na tabela periódica.

Na década de 1950, os cientistas teorizaram que o berílio-7, por vezes, era formado perto da superfície de uma estrela e era então empurrado para as suas regiões exteriores onde se deteriorava em lítio. Mas ninguém sabia ao certo, até o Telescópio Subaru do Japão testemunhar a Nova Delphini 2013. Depois de 60 anos, os astrónomos puderam finalmente resolver o mistério quando detetaram que o berílio era expulso para fora da estrela numa explosão em alta velocidade, que era o cenário perfeito para a criação de lítio.

As soluções para este tipo de mistérios do espaço, no entanto, muitas vezes levam a mais perguntas. Depois que o berílio foi observado, ele simplesmente desapareceu, deixando os cientistas a coçarem as suas cabeças quanto ao local onde tudo aconteceu tão de repente.

7- O Mistério do Projeto Irrepreensível


No deserto de Nevada, há um cilindro de 2,5 metros (8 pés) de altura que marca o local do Projeto Faultless, a detonação subterrânea de uma bomba nuclear a 19 de Janeiro de 1968. Como os locais foram usados repetidamente para os testes, é extremamente incomum que tenha tido apenas uma única detonação.

Então, porque o governo construiria uma instalação de testes nucleares subterrâneos cara apenas para uma única bomba? Durante a Guerra Fria, ambos os lados detonaram inúmeros dispositivos na corrida armamentista. Ao mesmo tempo, Las Vegas estava a tremer com uma nova explosão de 3 em 3 dias. Os proprietários do negócio cansaram-se dos testes, mas um em particular, o multimilionário Howard Hughes, tinha mais tração do que os outros.

Depois de suportar a agitação durante tempo suficiente, Hughes escreveu uma carta longa e desmedida ao presidente Lyndon Johnson, a reclamar sobre as explosões. Pensava-se que a carta seria ignorada, mas acontece que nem mesmo o presidente pode ignorar um dos homens mais ricos e poderosos do mundo. Além de controlar Las Vegas, Hughes era um magnata do petróleo e um dos maiores empreiteiros da defesa nos EUA. Eventualmente, Johnson cedeu à pressão de Hughes e iniciou o Projeto Faultless para ver se mover o local de teste para mais longe de Vegas resolveria o problema dos tremores.

Faultless foi uma das maiores bombas de hidrogénio já detonada no continente norte-americano. A explosão foi tão forte que fez com que o terreno afundasse 2,5 metros (8 pés) e fossem abertas fissuras de um metro (três pés) de diâmetro. Apesar da instalação de testes ter sido movida, isso não aliviou a agitação em Vegas, para grande decepção de Hughes e dos proprietários de hotéis da cidade.

6- Os Cogumelos Radioativos do Japão 


Durante o desastre de Fukushima, a radiação espalhou-se por uma boa parte do nordeste do Japão. Os alimentos de Fukushima foram praticamente restritos devido ao seu alto teor de radiação, mas a maioria dos alimentos das prefeituras vizinhas tinham os níveis normais de radiação ou os níveis dentro dos limites estritos. No entanto, colher e comer cogumelos selvagens é um passatempo no Japão. Após o desastre, muitos dos cogumelos selvagens, até mesmo a centenas de quilómetros de distância, tinham níveis de radiação muito mais altos do que os limites legais.

Alguns cogumelos eram imãs de radiação. Eles eram tão bons a sugar radiação que até já tinham sido propostos como uma maneira de limpar a radiação das partículas radioativas. Quando os cogumelos com altos níveis de radiação foram descobertos no Japão, o governo emitiu a proibição geral da venda de todos os tipos de cogumelos selvagens em lojas e restaurantes, a menos que fossem testados e provados ser seguros.

No entanto, um mistério surgiu. Após o teste, alguns dos cogumelos com níveis que excediam o limite legal tinham radiação que não poderia ter vindo a partir da planta. Portanto, a pergunta era: De onde vinha?

Os testes revelaram que a radiação era realmente muito mais velha. O tipo de radiação que estes cogumelos continham era de testes nucleares da década de 1940, anos 50 e 60. Alguma também foi atribuída ao desastre de Chernobyl. Embora a região em que os cogumelos fossem colhidos ser segura, os cogumelos tinham absorvido a radiação, que se acumulou a níveis perigosos. A taxa de absorção da radiação dos cogumelos difere de espécie para espécie. Mas, como a maioria das pessoas é incapaz de dizer quais tipos de cogumelos representam risco de contaminação, os pesquisadores recomendaram não comer cogumelos após a descoberta.

5- A Inexplicada Classificação de Decadência de Manganês 


Em 2006, os físicos da Purdue, Stanford, e de outros locais, registaram um fenómeno na ciência nuclear moderna. As taxas de decaimento radioativo foram consideradas constantes, mas estes pesquisadores descobriram que as taxas de decaimento radioativo cresciam mais pronunciadas no inverno do que no verão. Naturalmente, testaram os resultados incomuns em vários laboratórios diferentes para verificar se existiam erros, mas descobriram que os resultados eram constantes.

Ao verificar a taxa de decaimento de um isótopo de manganês, um físico de Purdue descobriu que a mudança das taxas coincidia com uma explosão solar que aconteceu uma noite mais cedo. De 2006 a 2012, a ocorrência incomum foi gravada durante 10 erupções solares.

Os físicos descobriram porque a taxa de decaimento do manganês mudou misteriosamente, mas ainda não descobriram a ciência por trás disso. Eles acreditam que pode haver uma interação entre as partículas ionizantes e as neutrinas, mas é difícil ter a certeza. Independentemente da razão de porque isso acontece, esta descoberta pode ser utilizada para criar um dispositivo de aviso para as erupções solares. Purdue já registou uma patente para o conceito, que poderia fornecer uma advertência oportuna para desligar as usinas de energia e as infra-estruturas de comunicação antes de uma injeção de massa coronal ter devastadoras consequências sobre a tecnologia moderna.

4- O Assalto Nuclear da China Sobre a África do Sul 


Em 2007, dois grupos de homens armados invadiram o Centro de Pesquisa Nuclear Pelindaba, na África do Sul. Desativaram as camadas de segurança, feriram um guarda e finalmente conseguiram roubar um laptop da sala de controle da instalação. Eles nunca foram apreendidos.

Após a invasão, as teorias da conspiração abundavam sobre a identidade dos culpados. Oficialmente, o governo Sul-Africano registou-o como um assalto falhado. Mas não conseguiam acreditar que dois grupos de assaltantes invadiriam uma instalação nuclear apenas para roubar um laptop. Pensando na teoria do "roubo", vários meios de comunicação norte-americanos atacaram sobre o incidente e rotularam-no como a tentativa de um grupo terrorista para construir uma arma nuclear.

Wikileaks lançaram uma série de telegramas diplomáticos entre a África do Sul e os Estados Unidos em que o governo Sul-Africano estava preso à sua teoria de roubo. Mais tarde, porém, os documentos que vazaram da Al Jazeera afirmaram que espiões do Sul Africano colocaram a culpa no governo chinês, que mais tarde instituiu um programa nuclear usando o mesmo tipo de tecnologia utilizada em Pelindaba.

3- A Nuvem de Radiação da Europa


Em 2011, o Escritório de Segurança Nuclear da República Checa registou um aumento na radiação em todo o país. Logo depois, as organizações de toda a Europa começaram a receber visitas de iodo-131, um subproduto de reatores nucleares e de armas nucleares. Dado que foi logo após Fukushima, o público imediatamente apontou o Japão como o culpado. No entanto, a conexão foi ignorada pelos cientistas. À medida que o colapso Fukushima libertava vários outros tipos de isótopos além daqueles detetados pelos cientistas, a fonte de radiação tornou-se um mistério.

As teorias abundavam. Alguns diziam que tinha começado numa fábrica de produtos farmacêuticos. Outros diziam que poderia ter vazado de um hospital. Outros ainda diziam que poderia ter vindo de um submarino nuclear ou de uma fuga durante o transporte de materiais nucleares. Eventualmente, a Hungria, foi liberada do Instituto de Isótopos Co., Ltd., uma fabricante de isótopo em Budapeste que produz materiais para os cuidados de saúde, pesquisa e indústria. O mistério parecia ter sido esclarecido, embora o diretor do instituto afirmasse que a quantidade detetada foi além do que o seu instituto poderia ter emitido.

Independentemente de onde veio, os níveis de radiação detetados eram apenas uns 40000 (ou 0,0025 por cento) da dose de um vôo transatlântico. Mas, embora não fosse alta o suficiente para constituir um risco para a saúde humana, a notícia de uma nuvem radioativa espalhou-se por toda a Europa, o que foi, sem dúvida, um incómodo para os seus residentes.

2- O Mistério Nuclear de 1200 Anos Resolvido Por um Bioquímico e Pela Google 


Ao estudar os dados dos anéis das árvores, os cientistas descobriram que a Terra foi atingida por uma intensa explosão de radiação de alta energia há 1200 anos atrás. Por volta de 774-775, o nível do isótopo radioativo do carbono-14 aumentou em 1,2 por cento, o que não parece muito, mas é cerca de 20 vezes o nível normal de radiação. Esse tipo de mudança só poderia ter sido causado por uma supernova ou por tempestade solar a partir de uma chama solar gigante. No entanto, os efeitos de um evento como esse teriam sido notados na época e os registos históricos não apresentam nada.

Então Jonathon Allen, um major da bioquímica na Universidade da Califórnia, viu um documentário da Nature, a detalhar a descoberta. Ao contrário dos outros pesquisadores, ele tentou uma simples procura no Google. E apresentou o Projeto Avalon, uma biblioteca de documentos jurídicos e históricos on-line. Percorrendo uma cópia do século oitavo Chronicle Anglo-Saxão, encontrou uma referência a um "crucifixo vermelho" que aparecia nos céus "após o pôr-do-sol."

Poderia facilmente ter sido uma supernova sem registo. O objeto foi visto nos céus ocidentais depois do sol e pode ter sido obscurecido pelo sol, explicando porque ficou sem registo. Pode ter também sido ainda mais obscurecido por uma densa nuvem de poeira interestelar, o que explicaria a tonalidade vermelha. Como se está a lidar com eventos que aconteceram há mais de 1000 anos atrás, o mistério nunca será resolvido a contento de todos, mas a ideia de Allen tem impressionado muitos cientistas.

1- Porque é Que as Tintas Vermelhas São Mais Baratas? 


A tinta vermelha ser mais barata do que as outras cores não é algo normalmente associado à fusão nuclear. No entanto, é um mistério nuclear. O ocre vermelho, Fe 2 O 3, é um composto de ferro, que faz com que a tinta seja vermelha. É barata em comparação com outros compostos de cor porque é abundante e a fusão nuclear interestelar é a razão pela qual ela é tão abundante.

Uma estrela passa por vários estágios de fissão nuclear, encolhendo à medida que o seu nível de energia se dissipa. Mas, uma vez que se torna menor, ocorrem os aumentos de pressão, que também provocam um aumento da temperatura. Isso cria mais reações, que por sua vez formam elementos mais pesados. É um ciclo que se repete ao longo da vida de uma estrela, criando elementos mais pesados, mais acima da tabela periódica.

O processo continua até que o número total de protões e neutrões atinge 56, momento em que a estrela entra em colapso. Como 56 é o fim do ciclo, as estrelas produzem mais coisas com 56 neucleões (além de elementos super leves) do que qualquer outra coisa. O ferro de engomar, que é usado para fazer tinta vermelha, tem 56 neucleões no seu estado estável. Assim, a tinta vermelha é barata porque é o produto de bilhões de estrelas mortas do universo.

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