lunes, 14 de enero de 2019

2019 The International Year of the Periodic Table


A Common Language for Science

The Periodic Table of Chemical Elements is one of the most significant achievements in science, capturing the essence not only of chemistry, but also of physics and biology.

1869 is considered as the year of discovery of the Periodic System by Dmitri Mendeleev. 2019 will be the 150th anniversary of the Periodic Table of Chemical Elements and has therefore been proclaimed the "International Year of the Periodic Table of Chemical Elements (IYPT2019)" by the United Nations General Assembly and UNESCO.

Discover everything about IYPT2019 via this website.

Join the celebrations!



domingo, 8 de octubre de 2017

Proton-size puzzle deepens


Researchers shone lasers at hydrogen atoms in a vacuum chamber to pinpoint
the size of the protons inside.

Measurement in ordinary hydrogen agrees with a surprising 2010 result on the element's exotic cousin — but gives a smaller value than virtually every other experiment.

The proton might truly be smaller than was thought. Experiments on an exotic form of hydrogen first found1 a puzzling discrepancy with the accepted size in 2010. Now, evidence from a German and Russian team points to a smaller value for the size of the proton with ordinary hydrogen, too.

The results, which appeared on 5 October in Science2, could be the first step towards resolving a puzzle that has made physicists doubt their most precise measurements, and even their most cherished theories.

Still, “before any resolution, this new value has to be confirmed”, says Jan Bernauer, a physicist at the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge.

If other labs confirm it, he adds, “then we can find why the old experiments were wrong, hopefully”.

Method mix-up

For decades, physicists have estimated the size of the proton using one of two main techniques. Atomic physicists use spectroscopy to measure the energy levels of electrons orbiting an atomic nucleus — consisting of either the single proton in a hydrogen atom, or a bigger nucleus.

The size of the nucleus affects those energies because electrons spend some time moving through the nucleus as they orbit it.

Meanwhile, nuclear physicists have used a similar technique to the one that enabled Ernest Rutherford to discover atomic nuclei in the first place.

They hit the atoms with beams of fast-moving electrons and measure how the electrons bounce off.

As their precision improved, both methods roughly came to agree on a radius of about 0.8768 femtometres (millionths of a millionth of a millimetre).

But in 2010, a novel kind of experiment completed at the Paul Scherrer Institute in Villigen, Switzerland, disrupted the consensus.

After a decade of unsuccessful attempts, a multinational collaboration led by Randolf Pohl, then at the Max Planck Institute of Quantum Optics (MPQ) in Garching, Germany, measured energy transitions not in ordinary hydrogen, but in lab-made ‘muonic’ hydrogen.

These are atoms in which the electron has been replaced by a muon — a particle similar to an electron in most of its properties, but 200 times more massive.

The heavier particle spends more time inside the nucleus, which means that the proton’s size has a much larger effect on the muon’s energies — which, in turn, should lead to a much more precise estimate of the proton’s radius.

Pohl’s team found the proton to be 4% smaller than the accepted value. Some researchers speculated that perhaps some previously unknown physics could make muons act differently than electrons.

This would have required a revision of the standard model of particle physics, which predicts that muons and electrons should be identical in every way except for their masses — and might have pointed to the existence of yet-to-be-discovered elementary particles.

Exciting technique

In the latest paper2, Pohl, now at the Johannes Gutenberg University in Mainz, Germany, and his collaborators tickled hydrogen atoms — containing ordinary electrons — with two different lasers.

The first one sent the atoms’ electrons into an excited state, and the second one put them into a higher-energy excitation.

The team then detected the photons that the atoms released as their electrons fell back into lower-energy excitation states.

The team combined its data with an earlier, high-precision measurement to calculate the Rydberg constant, which expresses the energy that it takes to rip the electron off the hydrogen atom. Standard theory then enabled the researchers to calculate the radius of the proton from this constant.

The value they found was consistent with the muonic-hydrogen measurement, and 5% smaller than the 'official' proton radius.

To ensure that they eliminated any spurious experimental effects, the team spent three years analysing its data, says Lothar Maisenbacher, a co-author of the paper and an atomic physicist at the MPQ.

Bernauer, who works on the electron–proton scattering technique, is impressed.

“It’s a great experiment,” he says. “I think they really advanced their field with this.”

The care that they took is “very impressive”, and makes their measurement more reliable than many others, says Krzysztof Pachucki, a theoretical physicist at the University of Warsaw who is on the task group of the Committee on Data for Science and Technology (CODATA).

CODATA, the international agency that publishes the best-known values of the fundamental constants, is taking notice of the Mainz experiment.

“We will take this result very seriously,” says Pachucki.

The committee is due to revise the ‘official’ handbook of universal constants of nature next year. Because of this experiment, CODATA will "most probably” change its values for the proton radius and Rydberg constant, he says.

More evidence needed

But the German–Russian group is not quite ready to claim that the puzzle has been solved, Maisenbacher says.

“We have not identified any conclusive reason why the other measurements should not be correct themselves,” he says.

“We would like to see more experiments from other people.”

A number of teams around the world are doing just that. Bernauer is interested, for example, in the results of spectroscopy experiments being done at York University in Toronto, Canada.

If their measurement is also small, “then I would start to believe that the old data has a problem”, Bernauer says.

But that would still leave open the matter of the electron–proton scattering results.

In those experiments, researchers have conventionally used electrons that have a range of different energies.

Estimating the size of the proton required extrapolating all the way to an ideal situation, in which electrons had zero energy.

Ashot Gasparian, a particle and nuclear physicist at North Carolina A&T State University in Greensboro and his team have recently conducted an experiment at the Thomas Jefferson National Accelerator Facility in Newport News, Virginia.

They injected cold hydrogen gas directly into their electron accelerator, rather than bombarding liquid hydrogen kept in a plastic box, as was previously done.

This technique enabled them to remove some experimental uncertainties and also to use electrons with lower energies than before.

In principle, this could reveal whether and where the previous extrapolations went wrong.

They are now analysing their data and hope to have results next year.

“The ball is in our court,” says Gasparian.

Nature doi:10.1038/nature.2017.22760

References

Pohl, R. et al. Nature 466, 213–216 (2010).

Beyer, A. et al. Science 358, 79–85 (2017).

Davide Castelvecchi

nature.com


domingo, 11 de diciembre de 2016

This Is What Every Element Is Used For



When it comes to the elements, humans are pretty good at ensuring that nothing goes to waste.

We've put almost every element in the periodic table to work, whether it's fueling chemical reactions within our bodies or propelling payloads to orbit.

We all know what some of the 118 elements are used for - we breathe oxygen, pour chlorine in our swimming pools and wrap gold around our fingers - but what about some of the more underrated members of the periodic table?

Take, for example, yttrium, hafnium and samarium - did you even know they existed?

This interactive periodic table from Seattle-based designer Keith Enevoldsen puts the elements in the context of their uses, making for more relevant way to study chemistry.

Along with the name and atomic number of each element,

Enevoldsen added helpful graphics and a short explanation of how each element is put to use.

Some of those more obscure elements play fundamental roles in shaping modern-day society: lighter flints use cerium, smoke detectors have americium inside, and color televisions need Europium to function.

A few elements have no current uses, such as protactinium and berkelium.

The short-lived, man-made elements starting with einsteinium have no use at the moment either, as they do not stick around long enough for scientists to experiment on them.

As the search for new elements continues, we may yet find something useful, especially if researchers ever happen upon the "island of stability" to point where large elements become stable enough to stick around again.

By Nathaniel Scharping

Discovermagazine.com

Nihonio, moscovio, téneso y oganesón, confirmados como nuevos elementos de la tabla periódica



Desde esta semana ya se puede actualizar la tabla periódica con los nombres oficiales de los elementos 113, 115, 117 y 118.

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha aprobado que se denominen, respectivamente, nihonio, moscovio, téneso y oganesón.

Los elementos 113, 115, 117 y 118 se llamaron provisionalmente ununtrium, ununpentium, ununseptium y ununoctium, pero ya tienen nombre oficial: nihonio, moscovio, téneso y oganesón. / IUPAC

El pasado mes de junio los equipos de químicos que habían descubierto los elementos 113, 115, 117 y 118 de la tabla periódica solicitaron a la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) que se denominaran –en inglés– nihonium, moscovium, tennessine y oganesson.

Tras el plazo de cinco meses establecido para las alegaciones, este 28 de noviembre la IUPAC ha aprobado oficialmente los nombres de estos cuatro elementos y sus correspondientes abreviaturas de dos letras: Nh, Mc, Ts y Og.

En español serían nihonio, moscovio, téneso y oganesón.

Para la elección de estos nombres, y siguiendo la tradición de elegir términos geográficos o referidos a científicos, se ha optado por denominar tres elementos en honor a Japón, Moscú y Tennessee, y un cuarto en homenaje a un investigador ruso.

La palabra nihonio, descubierto por investigadores japoneses del RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science, significa "la tierra del sol naciente". Se trata del primer elemento químico hallado y bautizado desde Asia.

Este equipo, dirigido por el profesor Kosuke Morita, confía en que el hallazgo también sirva para recuperar la esperanza tras el desastre nuclear de Fukushima.

Por su parte, el moscovio y el téneso son propuestas conjuntas de sus descubridores en el Instituto para la Investigación Nuclear en Dubna (Rusia) y diversos centros de EE UU: el Laboratorio Nacional Oak Ridge, la Universidad Vanderbilt en Tennessee y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California.

Finalmente, la denominación del elemento oganesón subraya la labor del físico ruso Yuri Oganessian (nacido en 1933).

Entre sus muchos logros, destacan el descubrimiento de elementos superpesados y sus evidencias experimentales de la denominada ‘isla de estabilidad’.

Fuente: SINC



lunes, 14 de noviembre de 2016

Descubren un nuevo estado de la materia en el agua tan extraño que aún no saben cómo funciona



Algo pasa en el agua líquida cuando alcanza los 40 grados Celsius.

Sus propiedades comienzan a cambiar y no dejan de hacerlo hasta que alcanzan los 60 grados.

El comportamiento a nivel molecular es tan extraño que los físicos hablan de un nuevo estado de la materia que aún no tiene ni nombre.

Lo poco que se sabe hasta ahora es que el punto de salto parece estar cerca de los 50 grados Celsius.

Al alcanzar esa temperatura, el agua líquida comienza a alternar entre dos estados líquidos con propiedades completamente diferentes.

El cambio ha sido detectado por un equipo internacional de científicos dirigidos por Laura Maestro, de la Universidad de Oxford, después de analizar una larga lista de constantes a diferentes temperaturas.

El equipo ha estudiado como cambia la conductividad térmica y eléctrica, el índice de refracción, la tensión superficial, o la constante dieléctrica (una variable que mide la velocidad de transmisión de los campos electromagnéticos).

A medida que el agua supera los 40 grados se van produciendo cambios graduales muy extraños que solo se explican si en realidad lo que se está produciendo es un cambio de fase.

La cuestión es que aún no han podido describir qué cambio es ese, tan solo que tiene que ver con los enlaces de hidrógeno que unen las moléculas de agua y que son la causa también de algunas propiedades realmente raras del agua.

Aunque sea la sustancia más abundante en la Tierra y en nuestros propios organismos, lo cierto es que el agua tiene una serie de cualidades que no encajan muy bien en la física tradicional ni en la cuántica.

“En realidad nadie comprende del todo el agua” explica el físico Philip Ball en Nature.

“Es un poco embarazoso admitirlo, pero la sustancia que cubre dos terceras partes del planeta es en muchos sentidos un misterio.

Y lo que es peor, cuanto más la estudiamos, más problemas se acumulan”.

A excepción del mercurio, el agua es la sustancia con mayor tensión superficial del mundo.

Su punto de ebullición es inusualmente elevado para el peso molecular que tiene.

Además, es de los pocos compuestos que aumenta su volumen al congelarse y de los pocos cuyo estado sólido flota sobre el líquido.

El descubrimiento del nuevo estado de la materia aún debe ser confirmado por un laboratorio independiente, pero si resulta ser cierto va a poner patas arriba muchos campos de estudio.

Si realmente cambia de estado a partir de los 40 grados significa que hay que revisar todos los estudios de tejidos biológicos basados en el agua a esa temperatura.

También afecta a cualquier estudio técnica que se base en las propiedades ópticas del agua, como el uso de nanopartículas para detectar tumores.

[Inderscience vía Science Alert]

Carlos Zahumenszky
gizmodo.com


Se ha descubierto un nuevo tipo de enlace atómico


Universidad de Purdue

Y forma una nueva clase de moléculas.

Por primera vez, los físicos han observado una molécula extraña llamada la molécula de mariposa Rydberg  - un emparejamiento débil de los átomos altamente excitables que primero se predijo en 2002.

El hallazgo no sólo confirma una predicción de 14 años de edad, sino que también confirma la existencia de un tipo totalmente nuevo de enlace atómico.

Las moléculas de Rydberg se forman cuando un electrón es pateado lejos del núcleo de un átomo, haciéndolas super electrónicamente excitadas.

Por su cuenta, son bastante comunes.

Pero en 2002, un equipo de investigadores de la Universidad de Purdue en Indiana predijo que una molécula de Rydberg podría atraer y ligar a otro átomo - algo que se creía imposible según nuestra comprensión de cómo los átomos se unen en ese momento.

Ellos llamaron a esa combinación de moléculas hipotéticas la molécula de mariposa Rydberg, debido a la distribución similar a una mariposa de los electrones en órbita.

Y ahora, 14 años más tarde, el mismo equipo finalmente ha observado una molécula mariposa Rydberg en el laboratorio, y en el proceso, ha descubierto un nuevo tipo de enlace atómico débil.

"Este nuevo mecanismo vinculante, en el que un electrón puede atrapar y atrapar un átomo, es realmente nuevo desde el punto de vista de la química", explicó el investigador principal Chris Greene.

"Es una forma completamente nueva de que un átomo pueda estar atado por otro átomo".

Las moléculas de Rydberg son únicas porque pueden tener electrones que están entre 100-1.000 veces más lejos del núcleo de lo normal.

El equipo fue capaz de crearlos para este experimento mediante el enfriamiento de gas Rubidio a una temperatura de 100 nano-Kelvin - una diez-millonésima de un grado por encima del cero absoluto - luego excitar los átomos en un estado de Rydberg usando láseres.

El equipo mantuvo estas moléculas de Rydberg bajo observación para ver si realmente podrían atraer a otro átomo. Estaban buscando cualquier cambio en la frecuencia de la luz que las moléculas pudieran absorber, lo que sería un signo de que se había producido un atascamiento de energía.

Eventualmente, descubrieron que los electrones lejanos podrían de hecho ayudar a atraer y atar con otros átomos, tal como habían predicho en 2002.

"Este electrón [lejano] es como un perro pastor", dijo Greene.

"Cada vez que pasa a través de otro átomo, este átomo de Rydberg añade una pequeña atracción y lo empuja hacia un punto hasta que captura y une los dos átomos".

"Es una demostración muy clara de que esta clase de moléculas existen", agregó.

Estas moléculas de Rydberg mariposa son sustancialmente más grandes que las moléculas normales debido a sus electrones en órbita distante, y ahora que sabemos que existen, podrían ser utilizados en el desarrollo de electrónica y máquinas de escala molecular porque requieren menos energía para moverse.



El plano superior muestra un gráfico de superficie de la densidad electrónica radial ρ | Ψ (z, ρ) | 2 para una molécula de mariposa cerca del estado 25p del rubidio. El plano inferior muestra la proyección bidimensional de la densidad electrónica. Un bosquejo de la molécula sobre el plano de la proyección muestra, donde el ión del Rb + (rojo) y el perturber del estado del suelo (verde) se localizan. La longitud del enlace es 245 a0.


"La emoción principal sobre este trabajo en la comunidad de física atómica y molecular se ha relacionado con el hecho de que estas moléculas enormes deben existir y ser observables, y que su densidad electrónica debe exhibir increíblemente ricos, picos y valles mecánicos cuánticos", dijo Greene The Telegraph's Roger Highfield en el 2012.

Esperamos ver lo que pasa con ellos ahora.

Los resultados del equipo han sido publicados en Nature Communications.

DAVID NIELD
sciencealert.com

domingo, 24 de enero de 2016

Tabla periódica de los elementos (2 de 2) - Científicos Industria Argentina



Adrián Paenza invita a Valeria Edelsztein, doctora en Química e invistigadora del Conicet, para que continúe explicando la tabla periódica de los elementos.

Aprendemos a leer e interpretar la tabla según el agrupamiento de los elementos y sus propiedades.

Científicos Industria Argentina


jueves, 14 de enero de 2016

Video - Tabla periódica de los elementos - Científicos Industria Argentina



Adrián Paenza invita a Valeria Edelsztein, doctora en Química e invistigadora del Conicet, para que explique la tabla periódica de los elementos.

Aprendemos qué son los elementos, su historia, la ley de octavas, el número atómico y sus propiedades.

Científicos Industria Argentina


sábado, 5 de septiembre de 2015

Moscovio, el nuevo elemento descubierto por los rusos busca su lugar en la tabla periódica


Científicos del Instituto Central de Investigaciones Nucleares (ICIN), situado en la ciudad rusa de Dubná, cerca de Moscú, consideran que el descubrimiento del Moscovio, podría ser reconocido oficialmente como el elemento 115 de la tabla periódica de Mendeléiev antes del final de este año.

Actualmente, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada está estudiando la solicitud del Moscovio,  nombrado así en honor a la capital de Rusia.

El primer trabajo dedicado a su descubrimiento se publicó en 2004, y la investigación tuvo que ser repetida por otros científicos de Alemania y Estados Unidos, para confirmar que se cumplían con todos los requisitos.

Según informaron desde el ICIN, el núcleo del nuevo elemento tiene 115 protones y neutrones.

Se trata de una sustancia superpesada, por lo que en la tabla periódica figura entre los últimos puestos.

El elemento, señaló Andréi Popekó, director adjunto del Laboratorio de Reacciones Nucleares del ICIN, únicamente puede conseguirse en un acelerador de partículas.

“El descubrimiento de este elemento es importante para comprender los procesos que tienen lugar en el Universo”, aseguró Popekó.

Según el experto, es muy probable que el elemento 115 exista en el espacio.

Y, si bien en el laboratorio el elemento existe durante aproximadamente una décima de segundo, los isótopos en el Universo pueden ser de larga persistencia.

Los elementos artificiales pueden ayudar a la creación de un modelo más completo del núcleo del átomo.

“Ningún modelo existente está completo –aclaró Popekó– para acercarnos a comprender el núcleo del átomo, debemos ir más allá de lo que ya conocemos”.

Además del elemento 115, los investigadores del ICIN aspiran a ser los primeros en descubrir otros tres elementos: el 118, el 117 y el 113.

Este último se encuentra en disputa: los científicos del centro japonés Riken Nishina se han atribuido este descubrimiento, realizado según ellos en un acelerador de partículas cerca de Tokio; mientras que los especialistas rusos aseguran que consiguieron un elemento análogo durante las pruebas para conseguir átomos del elemento 115.

Sin embargo, estos por ahora no han logrado demostrar su autoría del descubrimiento debido a la falta de una explicación adecuada de la cadena de desintegración.

via FB CNEA Argentina Oficial
u-238.com.ar/



domingo, 4 de mayo de 2014

Científicos confirman la existencia del elemento 117

Un nuevo elemento químico superpesado, el Ununseptio, ya es oficial

Tuvieron que pasar cuatro años de intensa investigación y más de algún dolor de cabeza, para poder confirmar ununseptio (Uup), un elemento que se integra a la tabla periódica.

Descubierto en 2010 por un grupo de físicos rusos y estadounidenses, en conjunto con el Instituto de Investigación Nuclear (Jinr, por sus siglas en inglés), costó bastante en ser revisado y comprobado por sus pares, pero finalmente se logró.

Esta ratificación se realizó por el equipo del Centro GSI Helmholtz , y apareció en la revista científica Physical Review Letters .

Al igual que el equipo de Jinr, este grupo pudo crear este elemento al encender isótopos de calcio en berkelio radioactivo.

Algo que no fue simple, según relatan los investigadores.

Con esta confirmación, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada agregó el elemento en las tablas periódicas, específicamente a los elementos transuránicos.

"Hacer este elemento está en el límite absoluto de lo que es posible en este momento", afirmó el profesor David Hinde, profesor de la Universidad Nacional de Australia.

Como otros transuránicos, ununseptio es inestable y su vida no dura más de 80 milisegundos.

Sin embargo, este tiempo es mucho más largo de lo que se esperaba del elemento, dejando la puerta abierta para que se pueda estabilizar.

Según los autores, este es "un paso importante para la observación de los núcleos de elementos superpesados ubicados en una 'isla de estabilidad' aún más longevas".

Con Información de la tercera
entornointeligente.com


Un nuevo elemento químico superpesado, el Ununseptio, ya es oficial

CarlosZahumenszky


Saludad al Ununseptio o Uus, conocido por los científicos como Elemento 117.

Un grupo internacional de físicos liderado por el centro de investigación GSI de Alemania, acaba de lograr sintetizar cuatro átomos de este elemento químico.

Es un 40% más pesado que el plomo, y el segundo elemento más pesado del mundo.

El Ununseptio o Elemento 117 no es nuevo.

Los primeros en sintetizarlo fueron un grupo de investigadores rusos y americanos de la Universidad de Dubna, en 2010, pero no estaba reconocido.

Para que un nuevo elemento químico sea admitido en la tabla periódica, debe de ser sintetizado al menos por dos laboratorios independientes.

Esa doble confirmación es la única manera de que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) apruebe su entrada en la tabla.

La confirmación de la nueva síntesis del Elemento 117 ha sido anunciada hoy por la Universidad Nacional de Australia, que también participaba en el proyecto.

Falta, no obstante, el veredicto oficial de la IUPAC para que entre definitivamente en la tabla periódica.

El juego de los elementos imposibles


El peso de un elemento químico se mide mediante su número atómico, que indica la cifra total de protones que tiene cada átomo de ese elemento.

El Californio tiene 98 protones.

A partir de ahí, todos los elementos más pesados han sido creados en laboratorios, generalmente bombardeando átomos de distintos materiales.

El Ununseptio (número atómico 117) era el elemento químico con más protones que quedaba por confirmar, pero no es el más pesado de la tabla periódica.

Ese récord lo tiene el Elemento 118, Ununoctio o Uuo, con 118 protones.

 Esta sustancia es radiactiva y muy inestable.

Tan solo se han producido un puñado de átomos de la misma en laboratorio.

Confirmados ya el 117 y el 118, suponemos que ahora la comunidad científica emprenderá una nueva carrera para encontrar los siguientes, el 119 y el 120. [Universidad Nacional de Australia vía Gizmag]

Foto: isak55 / Shutterstock
gizmodo.com

martes, 8 de octubre de 2013

Is teleportation possible? It has been achieved with an atom

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Por Pablo G. Bejerano

A team of physicists from the University of Queensland (Australia) was able to move an atom using a technique based on quantum mechanics, which could be described as teleportation.

There is a long list of science fiction myths that have become reality over the years.

Teleportation is one of those dreams that have occupied the minds of creators and fans in film and literature.

Dreaming is one thing, but the scientific experiments that are being conducted today are something radically different.

Nevertheless, there is no other name for what Australian researchers have done with an atom.

The work was carried out at the University of Queensland in the Australian city of Brisbane and their results have been reported in the journal Nature, which presents a detailed explanation of the experiment and its bases.

The technique has attracted so much attention that even the researchers have been unable to resist the comparisons.

“In this process the information simply appears at the destination, almost like the teleportation used in the popular science fiction series Star Trek”, says Dr. Arkady Fedorov, one of the team leaders.

But what actually happens?

The fact is that the researchers have managed to send an atom from one place to another within a chip without using a physical means of transport. Scientists call the information that has changed place ‘quantum information’.

According to Dr. Fedorov, the process is made possible by the laws of quantum mechanics.

To do this one must first obtain –-and this is the key issue of the research– a kind of link or correlation called entanglement in English, shared by the information’s origin and its destination.

According to quantum mechanics, this correlation is what makes possible a phenomenon hitherto considered impossible.

One of the aspects stressed by researchers is that quantum teleportation has been used in a circuit, just as today’s modern computers contain a circuit through which information travels.

They claim that this technique allows us to move data with a speed and accuracy far beyond what has been achieved before.

Real-world applications of quantum teleportation
The research results could be used in larger networks and electronic chips with higher performance.

In the future data transmission speeds will serve to improve devices.

Quantum teleportation could also be useful for secure communications and more efficient data processing.

Research into quantum systems can be applied in many different scientific disciplines, from physics and engineering to biology or medicine.

This work opens the door to a different kind of communication than we have known until now, and its usefulness extends to a multitude of areas in which the connection speed between two points is critical.

blogthinkbig.com


jueves, 29 de agosto de 2013

Confirman la existencia del ununpentio, el elemento 115 de la tabla periódica

Un modelo de la configuración electrónica del elemento ununpentio
Un modelo de la configuración electrónica del elemento ununpentio
Científicos de la universidad sueca de Lund presentan esta semana en The Physical Review Letters nuevas pruebas que confirman la existencia de un elemento químico desconocido: el que posee el número atómico 115.
El nuevo elemento pertenece al grupo de los superpesados y todavía no ha sido ‘bautizado’ oficialmente, aunque su nombre temporal es ununpentio (Uup).
El experimento que ha llevado a su análisis se ha desarrollado en el centro de investigación GSI (Alemania). 
“Ha sido un experimento muy exitoso y uno de los más importantes en este campo en los últimos años”, destaca Dirk Rudolph, profesor de la división de Física Atómica en la Universidad de Lund.
Los resultados confirman mediciones anteriores efectuadas por grupos de investigación en Rusia, en concreto en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna.
Ahora, los investigadores han bombardeado una fina capa de americio con iones de calcio, de forma que han podido medir los fotones en relación con la desintegración alfa del nuevo elemento. Ciertas energías de los fotones concuerdan con las energías esperadas para la radiación de rayos X, que se considera una ‘huella dactilar’ de cada elemento.
Además de las observaciones del ununpentio, los investigadores también han tenido acceso a datos que ofrecen una visión más detallada de la estructura y propiedades de los núcleos atómicos superpesados.
Un comité internacional revisará los nuevos hallazgos para decidir si se necesitan más experimentos antes de que el descubrimiento del nuevo elemento sea reconocido de forma oficial.
Fuente: Universidad de Lund via SINC

El elemento 115 fue sintetizado por primera vez en 2004 por científicos estadounidenses y rusos y sus propiedades posteriormente fueron confirmados en varios experimentos hasta que los científicos de la Universidad de Lund han ofrecido las confirmaciones finales necesarias para hacer al elemento 115 oficial. 
El tiempo de vida medio más largo para el elemento 115 hasta la fecha es de aproximadamente 200 milisegundos, así que no se recomendaría hacer algo de valor del nuevo elemento.


domingo, 10 de marzo de 2013

Chasing the Higgs Boson


Illustration by Sean McCabe/Photographs by Daniel Auf der Mauer, Toni Albir, Fabrice Coffrini, Fred Merz


Peter Higgs, center, of the University of Edinburgh, was one of the first to propose the particle’s existence. From left, physicists at CERN who helped lead the hunt for it: Sau Lan Wu, Joe Incandela, Guido Tonelli and Fabiola Gianotti.

At the Large Hadron Collider near Geneva, two armies of scientists struggled to close in on physics' most elusive particle.

Vivek Sharma missed his daughter.

A professor at the University of California, San Diego, Dr. Sharma had to spend months at a time away from home, coordinating a team of physicists at the Large Hadron Collider, here just outside Geneva. But on April 15, 2011, Meera Sharma’s 7th birthday, he flew to California for some much-needed family time. “We had a fine birthday, a beautiful day,” he recalled.

Then Dr. Sharma was alerted to a blog post. There it was reported that a rival team of physicists had beaten his team to the discovery of the Higgs boson — the long-sought “God particle.”

If his rivals were right, it would mean a cascade of Nobel Prizes flowing in the wrong direction and, even more vexingly, that Dr. Sharma and his colleagues had missed one of nature’s clues and thus one of its greatest prizes; that the dream of any physicist — to know something that nobody else has ever known — was happening to someone else.

He flew back to Geneva the next day. “My wife was stunned,” he recalled.

He would not see them again for months.

Dr. Sharma and his colleagues had every reason to believe that they were closing in on the Great White Whale of modern science: the Higgs boson, a particle whose existence would explain all the others then known and how they fit together into the jigsaw puzzle of reality.

For almost half a century, physicists had chased its quantum ghost through labyrinths of mathematics and logic, and through tons of electronics at powerful particle colliders, all to no avail.

Now it had come down to the Large Hadron Collider, where two armies of physicists, each 3,000 strong, struggled against each other and against nature, in a friendly but deadly serious competition.

In physics tradition, they were there to check and complement each other in a $10 billion experiment too valuable to trust to only one group, no matter how brilliant and highly motivated.

The stakes were more than just Nobel Prizes, bragging rights or just another quirkily named addition to the zoo of elementary particles that make up nature at its core. The Higgs boson would be the only visible manifestation of the Harry Potterish notion put forward back in 1964 (most notably by Peter Higgs of the University of Edinburgh) that there is a secret, invisible force field running the universe. (The other theorists were François Englert and Robert Brout, both of Université Libre de Bruxelles; and Tom Kibble of Imperial College, London, Carl R. Hagen of the University of Rochester and Gerald Guralnik of Brown University.)

Elementary particles — the electrons and other subatomic riffraff running around in our DNA and our iPhones — would get their masses from interacting with this field, the way politicians draw succor from cheers and handshakes at the rope line.

Without this mystery field, everything in the universe would be pretty much the same, a bland fizz of particles running around at the speed of light. With it, there could be atoms and stars, and us.

Leon Lederman, the former director of the Fermi National Accelerator Laboratory, or Fermilab, in Illinois, where the boson was being sought, once called it “the God particle,” scandalizing his colleagues but delighting journalists, who kept using the name. Dr. Lederman later said that he wanted to call it the “goddamn particle.”

The “Easter Bump Hunt” of April 2011, as it came to be called, was only one episode in a roller coaster of sleepless nights, bright promises, missed clues, false alarms, euphoria, depression, gritty calculation, cooperation and envy, all the tedium and vertiginous notions of modern science.

On the way to fulfill what they thought was their generation’s rendezvous with scientific destiny, the physicists dangled from harnesses in hard hats to construct detectors bigger than apartment buildings in underground caverns. They strung wires and cranked bolts to coax thousand-ton magnets to less than a thousandth of an inch of where they needed to be. They wrote millions of lines of code to calibrate and run devices that would make NASA engineers stand by the track with their hats in their hands in admiration.

In their down time, they proposed marriage and made rap videos in the tunnels where subatomic particles collided. They ate, slept and partied, threw snowballs and worried that an unguarded smile in the cafeteria or a glance at a friend’s laptop could bias a half-billion-dollar experiment or give away cosmic secrets.

Maria Spiropulu, a professor at the California Institute of Technology, put it this way in an e-mail, “The experiments are very large collaborations and they have the good, the bad, the crooks, the Sopranos, the opportunists — a prototype of the world as we know it.”

By DENNIS OVERBYE
nytimes.com
New York Times

sábado, 1 de septiembre de 2012

El arte de nombrar


NICOLAS COPERNICO

PLACA CONMEMORATIVA DE YTTERBI, LUGAR QUE DA NOMBRE A CUATRO ELEMENTOS


En noviembre de 2011, la tabla periódica de los elementos le dio la bienvenida oficial a tres nuevos elementos químicos: el darmstadtio (Ds 110), el roentgenio (Rg 111) y el copernicio (Cn 112). 

La elección de estos nombres y símbolos es el resultado de muchas discusiones y negociaciones entre miembros e instituciones de la comunidad científica.

Por Claudio H. Sánchez
El nombre de un elemento químico perpetúa a un lugar (en el primer caso a Darmstadt, en Alemania) o a una persona ilustre (en los otros dos casos, a Roentgen y a Copérnico) y cada uno defiende a sus favoritos. 
En los años ’60, durante la Guerra Fría, se planteó este problema con algunos elementos descubiertos independientemente por laboratorios de Estados Unidos y de la Unión Soviética. 
En particular, el elemento número 104 fue obtenido en 1964 en el Instituto de Investigación Nuclear de Dubna, en Rusia. 
Lo llamaron dubnio y luego kurchatovio, en honor a Igor Kurchatov, considerado padre de la bomba atómica soviética.
En 1969 fue redescubierto por investigadores de la Universidad de Berkeley y propusieron el nombre rutherfordio, por el físico neocelandés Ernest Rutherford. 
La Iupac (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) adoptó temporalmente el nombre unnilquadium (uno-cero-cuatro), siguiendo un criterio sistemático para designar elementos a partir de su número atómico. 
Finalmente, en 1997, se aceptó oficialmente el nombre rutherfordio (Rf). 
El nombre dubnio se aplicó al elemento 105.

EN LA TIERRA COMO EN EL CIELO

Muchos elementos químicos han sido bautizados con el nombre de países, ciudades o distintas regiones de la Tierra. 
A veces, por la patria de su descubridor, como es el caso del polonio (Po), descubierto por María Sklodowska, madame Curie. 
Otras veces, por su lugar de procedencia, como el cobre (kyprus), abundante en la isla de Chipre. 
Y nuestro país es un ejemplo del caso contrario: ha sido bautizado con el nombre de un elemento, la plata.
Algunos países, ciudades y regiones tienen el privilegio de haber inspirado el nombre de más de un elemento. 
Por ejemplo, Francia tiene al francio (Fr) y al galio (Ga), aunque también se cree que este nombre es un autohomenaje que se hizo su descubridor, 
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran: le coq, en francés, quiere decir “el gallo”. California tiene al californio (Cf) y al berkelio (Bk), por una de sus universidades más famosas.
En este sentido, el caso más notable es el de Ytterby, un pequeño pueblo minero ubicado en la isla sueca de Resaró, cerca de Estocolmo. 
En las minas de Ytterby se han descubierto cuatro elementos, bautizados en nombre del lugar: el ytrio (Y), el iterbio (Yb), el terbio (Tb) y el erbio (Er). 
Ningún otro lugar ha sido honrado tantas veces en la tabla periódica.
A la hora de elegir el nombre para un elemento químico, los investigadores no limitan su inspiración a la Tierra: hay elementos bautizados con el nombre de cuerpos celestes. 
El caso más notable es el del elemento número dos de la tabla, descubierto en 1868 por el astrónomo francés Pierre Jules César Janssen cuando observaba el espectro solar. 
Lo llamó con el nombre que los antiguos griegos le daban al Sol, Helio (He). 
Fue el primero (y, hasta ahora, único) elemento descubierto en el espacio exterior antes que en la Tierra.
En 1803 se descubrieron el cerio (Ce) y el paladio (Pd). 
Ambos recibieron sus nombres por dos asteroides, Ceres y Palas, observados por primera vez dos años antes.
El elemento 92, descubierto en 1789, fue llamado uranio (U) por el planeta Urano, descubierto en 1781. 
Cuando, ya en el siglo XX, la tecnología nuclear produjo los elementos 93 y 94, se volvió a mirar al sistema solar y se los bautizó neptunio (Np) y plutonio (Pu), respectivamente. Cuando le llegó el turno al elemento número 95, no había más planetas y se lo llamó americio (Am).

DE LOS SIMBOLOS

Normalmente, los símbolos de los elementos químicos son sus respectivas iniciales: C para el carbono, O para el oxígeno y así con muchos otros. 
A veces, se recurre al nombre del elemento en otro idioma, como la K para el potasio (del latín kalium) o la W para el tungsteno (del alemán wolfram). 
Y, como hay más elementos en la naturaleza que letras en el alfabeto, en muchos casos se debe recurrir a las dos primeras letras del nombre, como Ca para el calcio o He para el helio.
Pero hay un elemento cuyo símbolo es especialmente críptico: el mercurio, de símbolo químico Hg. Este símbolo deriva del nombre que los antiguos griegos le daban al mercurio: hydrargyros. 
La etimología de este nombre es muy sencilla. 
Hydros significa agua y, en general, líquido. 
Argyros, quiere decir plata. De modo que el hydragyros sería plata líquida. 
Parece natural que cuando los antiguos vieron mercurio por primera vez les pareció estar ante una extraña forma de plata líquida.
La idea del mercurio como plata líquida aparece también en otras palabras y expresiones. Alfonso X, el Sabio escribió un elogio de España en el que dice que esa tierra es “rica de metales de plomo, de estanno, de argén vivo, de fierro”. 
El “argén vivo” al que se refiere Alfonso X es el mercurio. España era el principal productor de mercurio durante la Edad Media.
La palabra inglesa quicksilver (plata rápida o movediza), que a nosotros nos recuerda una marca de ropa, es un antiguo nombre inglés para el mercurio. 
Es evidente que, para los antiguos ingleses, el mercurio era tan vivo como movedizo.
pagina12.com.ar

miércoles, 4 de julio de 2012

CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson

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At a seminar held at CERN1 today as a curtain raiser to the year’s major particle physics conference, ICHEP2012 in Melbourne, the ATLAS and CMS experiments presented their latest preliminary results in the search for the long sought Higgs particle. Both experiments observe a new particle in the mass region around 125-126 GeV.

“We observe in our data clear signs of a new particle, at the level of 5 sigma, in the mass region around 126 GeV. 

The outstanding performance of the LHC and ATLAS and the huge efforts of many people have brought us to this exciting stage,” said ATLAS experiment spokesperson Fabiola Gianotti, “but a little more time is needed to prepare these results for publication.”

"The results are preliminary but the 5 sigma signal at around 125 GeV we’re seeing is dramatic. This is indeed a new particle. 

We know it must be a boson and it’s the heaviest boson ever found,” said CMS experiment spokesperson Joe Incandela. 

“The implications are very significant and it is precisely for this reason that we must be extremely diligent in all of our studies and cross-checks."

“It’s hard not to get excited by these results,” said CERN Research Director Sergio Bertolucci. 

“ We stated last year that in 2012 we would either find a new Higgs-like particle or exclude the existence of the Standard Model Higgs. With all the necessary caution, it looks to me that we are at a branching point: the observation of this new particle indicates the path for the future towards a more detailed understanding of what we’re seeing in the data.”

The results presented today are labelled preliminary. 

They are based on data collected in 2011 and 2012, with the 2012 data still under analysis.  

Publication of the analyses shown today is expected around the end of July. A more complete picture of today’s observations will emerge later this year after the LHC provides the experiments with more data.

The next step will be to determine the precise nature of the particle and its significance for our understanding of the universe. 

Are its properties as expected for the long-sought Higgs boson, the final missing ingredient in the Standard Model of particle physics? 

Or is it something more exotic? The Standard Model describes the fundamental particles from which we, and every visible thing in the universe, are made, and the forces acting between them. 

All the matter that we can see, however, appears to be no more than about 4% of the total. 

A more exotic version of the Higgs particle could be a bridge to understanding the 96% of the universe that remains obscure.

“We have reached a milestone in our understanding of nature,” said CERN Director General Rolf Heuer. 

“The discovery of a particle consistent with the Higgs boson opens the way to more detailed studies, requiring larger statistics, which will pin down the new particle’s properties, and is likely to shed light on other mysteries of our universe.”

Positive identification of the new particle’s characteristics will take considerable time and data. 

But whatever form the Higgs particle takes, our knowledge of the fundamental structure of matter is about to take a major step forward.

ress.web.cern.ch

viernes, 29 de junio de 2012

Could the Large Hadron Collider Discover the Particle Underlying Both Mass and Cosmic Inflation?


LHC, large hadron collider, higgs boson
Within a sliver of a second after it was born, our universe expanded staggeringly in size, by a factor of at least 1026. 
That's what most cosmologists maintain, although it remains a mystery as to what might have begun and ended this wild expansion. 
Now scientists are increasingly wondering if themost powerful particle collider in history, theLarge Hadron Collider (LHC) in Europe, could shed light on this mysterious growth, called inflation, by catching a glimpse of the particle behind it. 
It could be that the main target of the collider's current experiments, the Higgs boson, which is thought to endow all matter with mass, could also be this inflationary agent.
During inflation, spacetime is thought to have swelled in volume at an accelerating rate, from about a quadrillionth the size of an atom to the size of a dime. 
This rapid expansion would help explain why the cosmos today is as extraordinarily uniform as it is, with only very tiny variations in the distribution of matter and energy. 
The expansion would also help explain why the universe on a large scale appears geometrically flat, meaning that the fabric of space is not curved in a way that bends the paths of light beams and objects traveling within it.
The particle or field behind inflation, referred to as the "inflaton," is thought to possess a very unusual property: it generates a repulsive gravitational field. To cause space to inflate as profoundly and temporarily as it did, the field's energy throughout space must have varied in strength over time, from very high to very low, with inflation ending once the energy sunk low enough, according to theoretical physicists.
Much remains unknown about inflation, and some prominent critics of the ideawonder if it happened at all. Scientists have looked at the cosmic microwave background radiation—the afterglow of the big bang—to rule out some inflationary scenarios. "But it cannot tell us much about the nature of the inflaton itself," says particle cosmologist Anupam Mazumdar at Lancaster University in England, such as its mass or the specific ways it might interact with other particles.
A number of research teams have suggested competing ideas about how the LHC might discover the inflaton. 
Skeptics think it highly unlikely that any earthly particle collider could shed light on inflation, because the uppermost energy densities one could imagine with inflation would be about 1050 times above the LHC's capabilities. 
However, because inflation varied with strength over time, scientists have argued the LHC may have at least enough energy to re-create inflation's final stages.
It could be that the principal particle ongoing collider runs aim to detect, the Higgs boson, could also underlie inflation.
"The idea of the Higgs driving inflation can only take place if the Higgs's mass lies within a particular interval, the kind which the LHC can see," says theoretical physicist Mikhail Shaposhnikov at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Switzerland. Indeed, evidence of the Higgs boson was reported at the LHC in December at a mass of about 125 billion electron volts, roughly the mass of 125 hydrogen atoms.
Also intriguing: the Higgs as well as the inflaton are thought to have varied with strength over time. 
In fact, the inventor of inflation theory, cosmologist Alan Guth at the Massachusetts Institute of Technology, originally assumed inflation was driven by the Higgs field of a conjectured grand unified theory.
scientificamerican.com

lunes, 5 de diciembre de 2011

Flevorio y Livermorio, nuevos elementos de la tabla periódica


 OCUPAN LOS PUESTOS 114 Y 116

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha recomendado este jueves los nuevos nombres propuestos para los elementos 114 y 116, los últimos elementos pesados que se añaden a la tabla periódica.

   Científicos del proyecto de colaboración Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL)-Dubna propusieron los nombres como flerovio de 114 elementos y livermorio para el elemento 116.
  
 En junio de 2011, la IUPAC aceptó oficialmente los elementos 114 y 116 como los elementos más pesados, más de 10 años después de que científicos del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna y el Lawrence Livermore los descubriesen.

   El flerovio (con símbolo atómico Fl) fue escogido en honor del Laboratorio de Reacciones Nucleares Flerov, donde fueron sintetizados elementos superpesados como el 114. 

Georgiy N. Flerov (1913-1990) fue un físico de renombre que descubrió la fisión espontánea del uranio y fue un pionero en la física de iones pesados. 

Fue el fundador del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear que en 1991 recibió su nombre.

   El livermorio (símbolo atómico Lv) fue elegido en honor al Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) y la ciudad de Livermore, California. 

Un grupo de investigadores del Laboratorio, junto con los científicos del Laboratorio de Reacciones Nucleares Flerov, participó en la labor llevada a cabo en Dubna en la síntesis de elementos superpesados, incluyendo el elemento 116.  

   La creación de los elementos 116 y 114 implica la transformación de los iones de calcio (con 20 protones cada uno) en un objetivo de curio (96 protones) para crear el elemento 116. 

El elemento 116 decayó casi inmediatamente en el elemento 114. 

Los científicos también crearon el elemento 114 por separado mediante la sustitución de curio con un objetivo de plutonio (94 protones).

  La creación de los elementos 114 y 116 generan la esperanza de que el equipo está en camino a la "isla de estabilidad", un área de la tabla periódica en la que nuevos elementos pesados serían estables el tiempo suficiente para determinar sus aplicaciones.

europapress.es

sábado, 11 de junio de 2011

Agregan dos nuevos elementos a la Tabla Periódica


La idea de que la Tabla Periódica cambie puede resultar extraña para algunos.

En general se piensa que es inmutable, permanente como las fórmulas matemáticas que vemos impresas en los libros.

Lo cierto es que debido a la naturaleza de algunos experimentos, cabe la posibilidad de que un nuevo elemento químico aparezca, aunque sea por unos segundos, incluso menos.

De hecho, durante los últimos 250 años se ha agregado un nuevo elemento cada 2.5 años, aproximadamente.

Tal es el caso del Ununquadium y el Ununhexium, ambos reportados hace ya varios años, que como parte de un estricto proceso de evaluación y a pesar de su breve existencia, quedarán inmortalizados en las posiciones 114 y 116, respectivamente.

Recordemos que la posición está determinada por el número de protones en el núcleo del átomo.

No con esos nombres, si no con otros al estilo Copernicio (Cn, 112) o Bohrio (Bh, 107), nombrados en honor de grandes científicos, lo cual sucederá en breve.

Los descubridores tienen derecho a elegir el nombre, por lo que es posible que sea Flerovio y Moscovio, en recuerdo de Georgy Flyorov y de la ciudad de Moscú.

Ununquadium fue descubierto en diciembre de 1998 producto de una colisión de isótopos de Plutonio y Calcio, llevada a cabo en el Instituto Central de Investigaciones Nucleares (ICIN), en Rusia, con el apoyo de científicos estadounidenses.

Treinta segundos fueron los que se mantuvo con “vida” antes de degradarse en otros elementos más estables. Durante 2009 se confirmó su existencia en otros laboratorios del planeta.

Ununhexium posee una historia muy similar. Su cuna también fue el ICIN, un año después que el Ununquadium.

En 2005 ocho átomos fueron reproducidos en otro laboratorio, y en 2009 tuvo lugar el experimento confirmatorio.

Otros elementos, 113, 115 y 118, siguen en proceso de evaluación, a la espera de evidencia más fuerte que confirme su existencia.

Alan Lazalde

alt1040.com

Periodic Table of Elements

sábado, 13 de junio de 2009