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Superman

Pues… como diría una actriz frente a una escena de destape: porque lo exige el guión.

Así es, Jerry Siegel y Joe Shuster, sus creadores, establecieron que podía ver a través de cualquier cosa, excepto del plomo. Quizás les era útil para ocultar a un enemigo a los ojos del héroe o para establecer cortapisas a un ser prácticamente omnipotente. O quizás creyeron que, efectivamente los rayos X no podían atravesar el plomo.

Quizás se lo preguntaron ellos, y si no nos lo preguntamos nosotros, los curiosos recalcitrantes: ¿por qué se protegen los operadores de rayos X tras una pared de plomo cuando hacen una radiografía? ¿por qué abandona la habitación el dentista cuando hace una radiografía de un diente? ¿por qué usan delantales de plomo los operarios de rayos X? Y al paciente ¿por qué lo dejan desprotegido? ¿traspasa o no traspasa? ¿se puede atravesar el plomo?

Los rayos X son sólo una clase de radiación electromagnética, con una frecuencia de vibración más elevada que la luz visible, pero menor que los rayos gamma emitidos por sustancias radioactivas. Dado su alto nivel energético atraviesan la carne como si nada, pero los huesos bloquean su paso lo suficiente como para aparecer como una sombra tenue en la placa fotográfica. Y eso porque se utiliza un haz reducido a un nivel relativamente inofensivo. Si el haz fuese más amplio atravesaría el plomo. De hecho ningún material de ningún grosor podría detener completamente los rayos X. Superman podría ver a través de cualquier material. Claro que, para eso, debería ser un personaje real.

Lo dañino de los rayos X y los gamma es que son radiaciones ionizantes, es decir, que al pasar a través de los átomos de carne y hueso arrancan electrones y, por ello dejan iones a su paso. Esto podría alterar la química de nuestro cuerpo de forma desfavorable e impredecible. Por ello hay que protegerse de las radiaciones. En el caso de los rayos X no importa mucho si nos hacemos una radiografía parcial cada nosecuantos años, pero sí es importante si trabajamos con ellos y realizamos multitud de radiografías a diario. Por ello se protegen los operarios y no los pacientes.

Y para protegerse usan el plomo como podrían usar cualquier material que tuviera un elevado número de electrones por átomo, pues cada vez que un haz de rayos desplaza un electrón pierde energía en el proceso. Entonces cuanto más electrones situemos frente al haz antes se detendrá.

El oro (79 electrones por átomo) y el platino (78 electrones por átomo) irían bien, pero son muy caros. En cambio el plomo (82 electones por átomo) es mucho más asequible. De ahí su utilización .

 

 

Nota sabionda: Estos rayos fueron descubiertos en 1895 por Wilhelm Conrad Roetgen y los llamó X al no poder explicar la naturaleza de su radiación. Y el planeta de Superman se llama Kryptón del griego cripto, ‘enigmático, desconocido’.

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Bombero, fuego y agua

El método más común —aunque no el único— para apagar un fuego es rociarlo con agua. Pero ¿por qué el agua apaga el fuego?

Para responder a esta pregunta primero debemos saber cómo funciona un fuego. Para que éste exista se necesitan tres elementos (llamados triángulo del fuego):

  1. combustible
  2. oxígeno
  3. calor

Llamamos combustible a cualquier sustancia capaz de arder, pero más concretamente a aquellas que arden con facilidad, a las que tienen un punto de combustión mas bajo (gasolina, alcohol, carbón, acetileno…)

El oxígeno es un elemento esencial para que se lleve a cabo la combustión, es indispensable para que ocurran las reacciones químicas inherentes al fuego.

Para que el fuego se inicie, ha de haber suficiente calor como para que el combustible reaccione con el oxígeno. Una vez que el fuego comienza, el calor resultante de la propia combustión permite que más combustible se una con el oxígeno. El fuego produce más fuego, se realimenta en un proceso que solo finaliza si se acaba el combustible o el oxígeno.

El agua es un buen agente extintor porque es incombustible, no puede arder. Cuando se la acerca al fuego absorbe rápidamente el calor que éste desprende, la energía cinética de sus moléculas aumenta y se mueven cada vez más rápido distanciándose unas de otras, de tal manera que se transforma en un gas llamado vapor de agua: ha pasado del estado líquido al estado gaseoso.

En este proceso absorbe gran cantidad de calor y, en consecuencia, disminuye la temperatura del fuego, lo enfría; evitando así la reacción entre el combustible y el oxígeno.

Los bomberos utilizan en algunos casos unos pitones especiales en sus mangueras que lanzan el agua en forma de neblina, en unas gotitas muy pequeñas, lo que facilita que el agua se convierta en vapor y el proceso de extinción se acelere.

Una vez apagado el fuego en una zona, el agua lo moja y evita que éste vuelva a prender, al protegerlo con una ligera capa incombustible que la aisla del oxígeno.

Si el fuego se da en recintos cerrados el agua tiene una ventaja adicional. El vapor ocupa mucho más espacio que el líquido (en este caso aumenta el volumen unas 1700 veces) y puede desplazar el oxígeno del lugar, y sin él no hay fuego.

Resumiendo, el agua es excelente para apagar el fuego porque:

  1. es incombustible
  2. humedece el combustible aislándolo del oxígeno
  3. enfría el combustible llevando la temperatura más abajo del punto de combustión

 

 

Nota sabionda: Una forma de extinguir un incendio muy focalizado (como por ejemplo un pozo de petróleo) es causar una explosión. La onda expansiva desplaza súbitamente el aire de ese punto. Y sin oxígeno el fuego se extingue. Es un proceso similar a lo que ocurre a escala reducida al apagar una vela de un soplido.

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Termómetros

Se pone en la axila, se calienta y marca la temperatura. Fácil.

Pero ¿y si profundizamos un poco más?

Todos los átomos y moléculas de cualquier pedazo de materia están en movimiento, oscilando en todas las direcciones posibles y neutralizándose en el proceso. Así, ese cuerpo no se moverá en virtud de ese movimiento interno, pero toda esa energía llamada cinética —por el griego kinema que significa ‘movimiento’— se manifestará en forma de calor.

Cuando se añade energía térmica a un determinado cuerpo, sus partículas se moverán a una velocidad promedio más rápida, es decir, aumentará su energía cinética. Si por el contrario, sustraemos calor, la velocidad promedio disminuirá y su energía cinética será menor.

Cuando ponemos el termómetro en contacto con nuestra piel, nuestros átomos colisionan con él, lo que hace que los átomos del vidrio choquen contra los átomos del mercurio alojado en su interior. Éstos se moverán ahora más rápido que antes y por ello necesitarán de más espacio, lo que provoca la expansión del mercurio dentro del tubo, en un proceso llamado dilatación.

Cuanta más energía térmica reciba, tanto más lejos llegará en su dilatación.

Aunque ahora surge una duda que a buen seguro habrá intrigado a los curiosos: cuando nos quitamos el termómetro y éste recupera la temperatura inicial ¿cómo es que queda fijada la última temperatura tomada?

Si se observa con atención se puede distinguir un diminuto estrechamiento en el tubo capilar por el que se mueve el mercurio. Cuando se está expandiendo, la presión que ejerce es suficiente para superar el estrechamiento y ascender por el tubo, pero al contraerse lo hará en el receptáculo, porque el tirón hacia abajo no es lo suficientemente fuerte y la columna de mercurio acabará por romerse en el estrechamiento. Esto es así porque las fuerzas de atracción que actúan entre los átomos del mercurio son demasiado débiles para resistir la contracción.

Si estas fuerzas de cohesión fuesen más fuertes, el mercurio sería sólido y no líquido, y no se dilataría con tanta rapidez. Razonamiento que nos sirve para explicar la elección del mercurio frente a otros materiales.

Si queremos volver a utilizarlo no queda más opción que agitarlo para que la fuerza centrífuga nos ayude a devolverlo a su posición inicial.

 

 

Nota sabionda: El termómetro fue inventado por Gabriel Fahrenheit.

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