EJEÇÃO DE MASSA CORONARIANA - Interferências nos sistemas eletrônicos da Suécia

Confirmada uma tempestade solar ontem que afetou gravemente os sistemas de geolocalização e comunicação dos aeroportos no norte da Europa, de forma mais evidente na Suécia. Ventos solares, como são chamadas as ondas de partículas e radiação provenientes de ejeções coronarianas da nossa estrela, são eventos relativamente comuns e cada vez mais intensos com o passar do tempo. Esse tipo de evento lança sobre os planetas uma imensa quantidade de radiação e partículas provenientes da superfície solar, no caso do planeta Terra, seus efeitos são intensamente barrados pelo campo magnético terrestre sem maiores problemas a vida no nosso planeta. Um dos eventos relacionados com a interação destes ventos solares e a nossa proteção magnética nas regiões da alta atmosfera/ionosfera são evidenciados pelas auroras.

Figura 1 - Cronologia do evento de ejeção de massa coronariana e gráfico de intensidade fluxo de raios X sob o planeta Terra. 

O último evento de ejeção solar atingiu a Terra ontem (04/11/2015) de forma intensa, tendo como resultado um conjunto de perturbações eletromagnéticas que provocaram alterações nos sistemas eletrônicos de comunicação na Suécia.

Vejam nas imagens da Figura 1 um conjunto de fotos que mostram a evolução da ejeção coronariana solar, com uma comparação entre um evento de intensidade média e uma imagem do evento mais intenso ontem (5ª imagem da esquerda para a direita).

É possível observar o aumento do fluxo de radiação (raios X) no gráfico à direita (Figura 1), momento relativo a máxima emissão correspondente a imagem comparativa e indicada por uma seta vermelha na curva.

Figura 2 - Distribuição de pressão de plasma sobre o campo magnético terrestre e a influência do ângulo de inclinação dos polos magnéticos na entrada de partículas e radiação de ventos solares na Terra.

Veja as imagens da distribuição de linhas de campo do nossos sistema magnético terrestre (Figura 2).

Dada a posição (ângulo de inclinação terrestre) em função do sol neste período do ano e dada a posição de inclinação do campo magnético da Terra, temos dois eventos importantes. A entrada de partículas e radiação pelos polos magnéticos (que são mais intensos, dada a imagem do globo em azul no gráfico da Figura 2) e a entrada pela cauda formada pela pressão de plasma no lado oposto do planeta, que coincide com a parte norte devido a época do ano.

Everton Bonturim

Novembro 05, 2015

Hidrogênio como vetor energético em uma matriz limpa e verde!

Atualmente, a sociedade vem se preocupando cada vez mais com os problemas ambientais causados pelo seu próprio desenvolvimento não sustentável. Com os avanços tecnológicos, também vieram as máquinas, as fábricas, os automóveis e, com tudo isso, o desejo de avançar cada vez mais. Esse tema nos remete ao foco da tecnologia de desenvolvimento de Células a Combustível (CaC), um sistema de geração de energia elétrica com baixa emissão de poluentes associada a uma alta eficiência se comparada ao motor a combustão, por exemplo. A necessidade de avançarmos no âmbito de geração e distribuição de energia se tornou uma tendência mundial e os estudos voltados para a melhora na produção de energia pode favorecer o sistema sustentável. A tecnologia de Células a Combustível (CaCs) é apresentada neste artigo como um instrumento de adaptação as nossas necessidades e demandas, contribuindo para o uso de recursos mais limpos e renováveis, tais como o Hidrogênio.

Acesse o artigo completo aqui

Robert Oppenheimer's letters

In the first letter, He's mentioning Bohr's visit at Berkeley and your wish to follow him. In the second one, he describes a quantum mechanical formula to rotational terms of diatomic molecules!

A M A Z I N G ! *-*

Seaborg's laboratory, where the plutonium was discovered

Dá pra imaginar que por trás dessas paredes, precisamente na última janela superior a direita, fora descoberto o elemento químico Plutônio?

Sem deixar qualquer pensamento maniqueísta contaminar o momento, a descoberta do plutônio é algo com o que devemos nos impressionar. Em 1940, o PI, Glenn Theodore Seaborg, para os íntimos apenas Seaborg, e sua equipe de pesquisadores descobriram traços de um elemento radioativo queposteriormente fora nomeado Plutônio.

Infelizmente usado em projetos nucleares nos USA durante a segunda-guerra mundial, como o famoso Projeto Manhattan, o plutônio teve sua utilização direcionada para bombas nucleares, mas também para reatores nucleares.

Sua descoberta deveu-se a experimentos de bombardeamento de elementos transurânicos com deutério em aceleradores de partículas do tipo cícloton aqui na University of California - Berkeley.

LHC restart back on track

Com o título "LHC restart back on track", notícia veiculada no portal do CERN trouxe novamente os olhos do mundo para o maior e mais elaborado experimento científico da história da física de partículas.

Nesta terça-feira (31), fomos informados pela equipe de operação do Large Hadron Collider - LHC que as tarefas de re-comissionamento e manutenção dos setores que compõem o anel de aceleração de prótons está quase concluído. No dia 26 de Março deste ano, um  problema técnico nos circuitos do dipolo principal dos setores 3-4 causou a paralisação dos procedimentos de injeção de feixe na linha. Depois de inúmeras verificações, constataram a presença de um pequeno pedaço de metal que estaria causando um curto-circuito entre o sistema do dipolo magnético e os diodos de proteção localizados próximos ao dipolo, como pode ser visto na imagem (Fig.1(b)) abaixo.

(a)                                                  (b)                                                  (c)

Figura 1 - Fotografias do setor 3-4 (a) onde ocorrem procedimentos de manutenção do LHC, em especial sobre o curto-circuito causado por um fragmento de metal localizado no compartimento de diodos de segurança (b) analisado com o uso de equipamentos de raios X (c).

Logo após realizarem uma análise da parte interna da caixa onde os diodos são dispostos (em um ambiente com hélio superfluido, chegando a uma temperatura de aproximadamente 1,8 Kelvin) com um equipamento de raios X (imagem abaixo), foi constatado a presença desse fragmento.

(a)                                                                          (b)

Figura 2 - Análises de raios X (a) são realizados na seção do tubo onde ocorreu o curto-circuito no sistema de segurança dos dipolos do setor 3-, evidenciando a posição dos fragmentos metálicos dentro do compartimento (b).

Algumas medidas foram estudadas para remover o pedaço de metal daquele local, uma ideia era aumentar o fluxo de hélio naquele setor para deslocar o fragmento da posição em que o mesmo causava contato entre a parede externa do tubo e os diodos, também era pensado, em último caso, abrir a caixa do sistema de proteção para remover o fragmento (o que exigiria a elevação da temperatura do sistema de ~2 Kelvin para algo próximo da temperatura ambiente) e isso causaria um grande atraso na agenda de manutenção e religamento do sistema, já que o processo de aquecimento e resfriamento deste setor poderia levar várias semanas, como citado no relatório da equipe do CERN, "Though the third option would allow direct access to the diode box, the warm-up, intervention, and subsequent cool-down would take around 6 weeks".

A sugestão aceita e implementada foi outra, os engenheiros sugeriram então passar uma corrente elétrica pelo sistema de proteção do dipolo com intensidade suficiente para fundir o pedaço de metal. Então o procedimento foi conduzido e com um pulso de corrente elétrica de quase 400 amperes em um intervalo de tempo de milissegundos promoveu a desintegração deste fragmento que causava o curto-circuito no sistema.

Tendo resolvido a questão, os cientistas retomaram o resfriamento do setor e já iniciaram os testes de passagem de corrente pelo circuito dos dipolos deste setor. Um planejamento cuidadoso é feito para reforçar o sistema de supercondutores, preparando-os para passagem de cerca de 11.000 amperes de corrente nesta nova fase de operação do LHC.

Agora o cenário se mostra mais instigante, com todas as configurações preparadas para atingir a gigantesca energia de 6,5 TeV (Teraelétron-volts) em cada feixe de prótons que percorrerá os mais de 27 Km de circunferência da linha do LHC em direções opostas a uma velocidade próxima a da luz, permitindo uma colisão de partículas com energia total de 13 TeV!

Este é um momento da ciência onde jamais alcançamos anteriormente, um ponto onde teremos energia suficiente para experimentar novas interações e comportamentos da matéria antes somente possível em estrelas e no famoso evento conhecido como Big Bang.

No período de 2010 a 2013 o grande colisor de hádrons operou com feixes de 4 TeV cada, permitindo colidir prótons com energia total de 8 TeV, nesse período grandes avanços e descobertas foram feitas no que diz respeito ao comportamento de subpartículas e produtos de suas colisões. Mas nada se compara ao grande feito da descoberta de sinais que permitem corroborar a teria da existência de um campo de interações formado por uma partícula elementar prevista por Peter Higgs e outros colaboradores há mais de 50 anos!

O famoso Bóson de Higgs, partícula prevista no Modelo Padrão, foi anunciado em 2012 na maior conferência de física de partículas do mundo, a ICHEP2012. Citado sob a seguinte frase:

 “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,”

Começamos a sustentar as ideias já previstas no modelo padrão e que fazem a física de partículas tornar-se nova em inúmeros aspectos técnicos!

Agora, aproveitando-me da expressão "com mais energia do que nunca", o LHC retornará suas atividades de colisão, permitindo explorarmos um mundo ainda desconhecido pela física experimental e teórica.

Pois então, que nos traga a face do conhecimento sobre nosso universo. Brilhe, LHC!

Everton Bonturim

The IAEA Nuclear Data App

Já que estamos imersos em novas tecnologias de comunicação, porque não aproveitá-las para ampliar nossos conhecimentos e meios para tal?

A Agência Internacional de Energia Atômica (do inglês, International Atomic Energy Agency - IAEA) elaborou e disponibilizou de forma GRATUITA o aplicativo Isotope Browser - IAEA Nuclear Data Section (disponível para plataformas Apple/IOS e Android).

Figura 1

Realmente é de se surpreender com a enorme quantidade de aplicativos disponíveis nas lojas virtuais para celulares, tablets e demais dispositivos móveis. Analisando esse nicho de acesso tecnológico,  o app da IAEA é basicamente um banco de dados para isótopos/radionuclídeos conhecidos atualmente que funciona como um livro de consultas interativo em seu celular.

Com a possibilidade de consulta de radionuclídeos pela tabela isotópica padrão (esq.) ou pelo elemento químico na tabela de elementos convencional (dir.), temos acesso as principais informações estruturais e de decaimento/emissão de um radioisótopo (fig. 2).

Figura 2

Interessante observar que em ambas as formas de apresentação, o aplicativo fornece o recurso de zoom (fig. 4), ainda bem não é? Como sabemos, a tabela de radionuclídeos é muito grande para ser analisada sem o recurso dos dois dedos (para fora) como conhecemos.

A busca por um nuclídeo específico resulta em uma tabela completa de detalhes sobre a espécie atômica desejada, seu número atômico, massa, energias e caminhos de decaimento, raio de carga entre outros detalhes que podem ser consultados em uma lista como aquela mostrada na figura 5.

O recurso de busca por número atômico (Z) ou símbolo do elemento químico também permite gerar uma imagem de localização deste elemento e seus respectivos isótopos na tabela de radionuclídeos, como é visto na figura 6.

Outras características do estudo de radioisótopos/nuclídeos tornam-se interessantes pela facilidade no uso deste que é o app de consulta desenvolvido pela IAEA. Uma rápida caminhada pelos recursos disponíveis no aplicativo o deixam ainda mais fascinante. Vale a pena conhecer e estudar ;)
Para os interessados no app, acesse sua App Store ou Google Play e baixe para experimentar. É gratuito! Maiores detalhes podem ser consultados por website nos links das lojas citadas acima.

Figura 3

Figura 4

 

Figura 5

Figura 6

Aos pesquisadores e estudantes da área nuclear, uma tabela completa com muitos detalhes sobre cada radionuclídeo pode ser consultada no site da agência pelo link Livechart.

Outras indicações de aplicativos acadêmicos são bem vindas no campo COMENTÁRIOS logo abaixo. ;)