dimecres, 28 de gener del 2015

El ciclotrón


En 1896; el físico francés Henri Becquerel descubrió el fenómeno de la radiactividad, hecho que dio lugar a un nuevo campo de investigación física. Más tarde Marie y Pierre Curie, hallaron nuevos elementos químicos que poseían esta propiedad. En 1911, El modelo atómico de Rutherford fue descubierto gracias a la utilización de partículas α que bombardeaban una delgada película de oro y se comprobó que algunas de las partículas α eran desviadas de su trayectoria y otras rebotaban en la lámina de oro. Gracias a este experimento se descartaba la teoría atómica de Thompson, y se describía un nucleo atómico que concentraba en un pequeño volumen la mayor parte de la masa. La necesidad de disponer de instrumentos para generar proyectiles con los cuales poder controlar la velocidad y el flujo de las partículas dio lugar a los aceleradores de partículas los cuales se han ido desarrollando y conocemos dos tipos:

  • Los aceleradores lineales: Formados por un conjunto de condensadores o placas situados en línea conectadas a un dispositivo que entrega un campo eléctrico alterno.
  • Los aceleradores circulares: Son aquellos que hacen uso de un campo magnético constante o variable, que curva la trayectoria de la partícula. 


En este caso, el ciclotrón es un acelerador de partículas circular que mediante la acción de un campo eléctrico oscilante y otro magnético consigue acelerar los iones haciéndolos girar en órbitas de radio y energía crecientes. El ciclotrón consta de de dos cajas planas semicirculares, denominadas “des”. Se encuentran encerradas en un compartimento estanco, y el conjunto se halla colocado entre los polos de un electroimán lo bastante grande para proporcionar un campo magnético constante sobre la superficie total de las “des”. El movimiento de las partículas se fundamenta en la Ley de Lorentz:
F= q (v x B)


Los cambios repentinos de la polaridad terrestre

Los polos magnéticos de la Tierra se invierten cada 200.000 años, cuando el norte que indica la brújula se convierte en el sur y viceversa. Este cambio es muy lento, tarda nada menos que 4.000 años en producirse, y no es más que un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el centro del planeta. Sin embargo, científicos han detectado en una parada para camiones de la Interestatal 80 a su paso por Battle Mountain, en Nevada(EE.UU.), un extraño fenómeno: la prueba de que el campo magnético de la Tierra puede volverse loco de repente e intercambiar su posición en unos pocos años. Es la segunda vez que los investigadores encuentran indicios de algo semejante.
La primera evidencia de una inversión en los polos magnéticos se produjo en 1995, cuando unos antiguos flujos de lava bien conservados fueron encontrados en las montañas Steens de Oregón, también en EE.UU. La investigación sobre las rocas, realizada por un equipo de geólogos del Occidental College en Los Ángeles, reveló que en la lava había un patrón magnético inusual que sugería que el campo magnético había cambiado 10.000 veces más rápido de lo normal, a una velocidad de seis grados por día. Estos patrones se conservaron dentro de los cristales magnéticos de la lava, formados cuando ésta se enfrió, como la diminuta aguja de una brújula congelada en el tiempo.
Este hallazgo provocó una gran polémica y muchos científicos cuestionaron la hipótesis por resultar demasiado extravagante. Pero ha ocurrido una segunda vez. Según explican en la publicación norteamericana Science News, el responsable del anterior equipo, el geólogo Scott Bogue y su colega Jonathan Cañada, del Servicio Geológico de EE.UU., han encontrado otra piedra volcánica en Battle Mountain (Nevada) en la que existen evidencias de un rápido segundo «tirón», fechado hace 15 millones de años. El registro sugiere que el campo magnético de la Tierra giró 53 grados en un solo año, lo que que puede significar que los polos cambiaron su posición ¡en tan solo cuatro! Por supuesto, hablamos de polos magnéticos, no los polos físicos. Algunos geólogos sostienen que la Tierra podría estar entrando ahora mismo en una nueva inversión de los polos, ya que el campo geomagnético ha sido cada vez más débil en los últimos 150 años.

dilluns, 26 de gener del 2015

El fenómeno de las auroras boreales.

Existen pocos espectáculos de la naturaleza más bellos que la aurora boreal, un despliegue etéreo de colores resplandecientes que producen las luces nórdicas.
A menudo, la aurora boreal aparece en forma de una cortina de luz, pero también PUEDEaparecer con forma de arcos o espirales, siguiendo las líneas del campo magnético de la Tierra. La mayoría es de color verde, pero a veces se observa un poco de rosa. Los despliegues intensos podrían también ser de color rojo, violeta o blanco. Las luces se ven típicamente en el lejano norte, en las naciones que bordean el océano Ártico. Y, por supuesto, las luces tienen su contraparte en las regiones del Polo Sur de la Tierra.

Augusto Carballido, astrofísico en la Universidad de Texas en Austin, nos explicó que la aurora se produce debido al SOL.
Nuestro sol se encuentra a 93 millones de millas. Pero sus efectos se extienden mucho más allá de la superficie visible. Las grandes tormentas solares envían ráfagas de partículas solares cargadas, las cuales PASAN a toda velocidad a través del espacio. Cuando la Tierra se encuentra en la trayectoria de la corriente de la partícula, el campo magnético de nuestro planeta y nuestra atmósfera reaccionan. Al chocar con los átomos y las moléculas de la atmósfera de la Tierra, las partículas solares cargadas excitan estos átomos, ocasionando que se enciendan.
¿Cómo ocurre esto? Piensa en las luces de neón que vemos en muchos anuncios de negocios. Estos anuncios usan la energía de electricidad para ACTIVAR electrones en átomos de gases – como el neón, el argón y el xenón – que están presentes en el tubo del dicho anuncio. Estos átomos quieren regresar a su estado de energía normal. Es por eso que entonces liberan su exceso de energía en forma de luz colorida. Cada gas emite una luz de color distinto.