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Pesci d’aprile

4 aprile 2011

Come promesso nel mio ultimo, brevissimo post, ecco un breve elenco dei pesci d’aprile scientifici e tecnici che più mi hanno divertito:

I responsabili dell’osservatorio spaziale Herschel hanno annunciato che il telescopio sarebbe stato agganciato alla stazione spaziale internazionale per ricaricarlo dell’elio liquido necessario al suo corretto funzionamento e quindi estendere la sua vita utile. Herschel, pero’, si trova al secondo punto Lagrangiano, o L2, a circa 1500000 chilometri dalla Terra e non ha certo combustibie a sufficienza per fare ritorno. Non e’ nemmeno dotato di una flangia adatta al docking con la ISS. Purtroppo la sua vita operativa e’ limitata e lo resterà.

Query online, la versione elettronica della rivista mensile del CICAP, ha pubblicato la notizia sconvolgente di una proposta di legge contro l’irrazionalità. La cosa, oltre ad essere uno scherzo molto bello e ben scritto, e’ anche risultato essere un interessante esperimento di sociologia, dato che in moltissimi ci sono cascati e hanno aderito o protestato veementemente.

Anche gli “astronauti” del progetto Mars500 si sono divertiti, pubblicando questa foto in cui mostrano di aver aggiustato il loro motore antigravitazionale.

Infine alla Virgin Galactic di Richard Branson si sono burlati dei lettori del loro blog annunciando che Richard avrebbe comprato il pianeta nano Plutone e che avrebbe quasi ultimato un’astronave progettata per trasportare asteroidi su Plutone e aumentarne la massa fino a fargli riottenere il titolo di pianeta. Ho trovato un tocco particolarmente raffinato il nome dello scienziato coinvolto nel progetto: Chelovek Protaprilia. Chelovek in russo significa “persona”, “individuo”, proto in greco e’ “primo” e aprilia si riferisce ovviamente ad aprile.

Quest’anno posso dire di non essermi fatto fregare da nessuno scherzo, ma solo perché, dopo essere cascato come un pesce riportando una notizia fasulla due giorni dopo l’apertura di questo blog, ora tendo ad essere molto scettico il primo aprile… più del solito ;-)

Avviso ai naviganti!

1 aprile 2011

Oggi e’ un giorno particolarmente adatto per allenare il nostro spirito critico. Essendo il primo d’aprile siti e giornali di tutto il mondo si sbizzarriranno con pesci di ogni taglia. Quest’anno voglio raccogliere quelli che mi sembrano i migliori e la prossima settimana faro’ un resoconto. Se volete giocare anche voi, mandatemi quelli che trovate.

Conferenza di Paolo Attivissimo domani 26.03.2011 a Zurigo

25 marzo 2011

Per chi si trovasse a Zurigo e zone limitrofe, ricordo che domani, 26 marzo 2011 alle ore 14.00 presso la Casa d’Italia vi sarà una conferenza di Paolo Attivissimo incentrata sul tema delle truffe e delle bufale, specialmente quelle legate alla Rete.

 

Vi aspetto!

Reattori nucleari, una breve presentazione e un’analisi di quello che e’ avvenuto in Giappone

25 marzo 2011

Alla luce della tragedia che ha colpito il Giappone nell’ultima settimana, si e’ diffusa una comprensibile e giustificatissima preoccupazione e un altrettanto comprensibile sospetto nei confronti di questa tecnologia. Questi sentimenti sono alimentati in non piccola misura da giornali e programmi televisivi generalisti che spesso alimentano il panico con mezze informazioni non ben ricercate.

Ecco allora, a grande richiesta un articolo che faccia seguito a quello precedente sulle reazioni nucleari. Qui andrò un po’ più in dettaglio sul funzionamento delle centrali e su cosa succede nel caso del disastro di Fukushima. La fisica e l’ingegneria nucleare non sono la mia specialità, quindi se qualcuno dovesse trovare errori ed imprecisioni, per favore me lo faccia sapere e provvederò a correggerli. Non partirò dalle basi, per cui vi rimando all’articolo precedente. Una piccola nota: non utilizzo la notazione standard per indicare gli isotopi a causa della limitatezza dell’editor di WordPress.

Le reazioni di fissione in una centrale elettronucleare.

La stragrande maggioranza delle centrali nucleari commerciali oggi in funzione usano Uranio-235 (U-235), e un prodotto dell’Uranio-238 (U-238), il Plutonio-239 (Pu-239) come combustibile fissile. L’U-235 e’ un isotopo dell’Uranio, molto più raro dell’U-238, che pero’ non e’ fissile, ovvero non si rompe facilmente all’arrivo di un neutrone generando energia, quindi per poter ottenere un combustibile sufficientemente efficiente, dobbiamo arricchire il nostro Uranio, in modo che contenga quantità più elevate di U-235. Come dicevo, l’U-238, all’arrivo di un neutrone con una velocità non troppo elevata non tende a scindersi, ma ad assorbirlo, trasformandosi in U-239, che pero’ e’ piuttosto instabile (tempo di emivita di circa 24 minuti) e tende a decadere, emettendo un elettrone (e un antineutrino, ma non complichiamo le cose) in Nettunio-239 (tempo di emivita di circa 2 giorni e mezzo) e, infine, attraverso l’emissione di un altro elettrone, in Pu-239. Notate che il numero che caratterizza l’isotopo, 239, non varia in questi decadimenti: il motivo e’ che questo numero, se ricordate, rappresenta la somma di protoni e neutroni nel nucleo e i due decadimenti beta sopra descritti emettono solo elettroni (e antineutrini), cosa che trasforma due neutroni in due protoni. L’effetto finale e’ quello di avere un atomo con due protoni in più (numero atomico maggiore: Uranio->Nettunio->Plutonio) e due neutroni in meno, ma la somma rimane invariata. Il secondo combustibile fissile, il Pu-239, viene, quindi, prodotto durante il funzionamento stesso del reattore.

Il Pu-239 e’ anche il materiale fissile più utilizzato nelle armi atomiche, quindi la sua presenza tra le scorie ha importanti conseguenze di sicurezza globale.

Altri prodotti importanti di fissione nelle convenzionali centrali elettronucleari sono lo Stronzio-90 (Sr-90, per i curiosi, il nome di questo elemento deriva dal villaggio scozzese di Strontian), il Tecnezio-99 (Tc-99), lo Iodio-131 (I-131) e il Cesio-137 (Cs-137). Vi sono altre scorie, ma sono meno importanti ai fini di questa discussione in quanto non radioattivi o a vita molto breve.

Vediamo quali sono i tempi di dimezzamento (o di emivita) degli isotopi citati e i loro meccanismi di decadimento:

Isotopo

Tempo di dimezzamento

Meccanismo di decadimento

Sr-90

28,5 anni

Beta- (2 volte)

Tc-99

211000 anni

Beta deboli

I-131

8 giorni

Beta e gamma

Cs-137

30,17 anni

Beta e gamma

U-235

700 milioni di anni

Alfa

U-238

4,5 miliardi di anni
(poco meno dell’eta’ della Terra)

Alfa

Pu-239

24100 anni

Alfa

Vi sono, quindi, isotopi con tempi di dimezzamento molto lunghi, come quelli dell’Uranio e del Plutonio. Questi hanno un livello di radioattività ridotto, in quanto lunghi tempi di emivita corrispondono anche a pochi decadimenti quando si prendono tempi di giorni o settimane. Inoltre il loro meccanismo di decadimento e’ attraverso l’emissione di particelle alfa, ovvero particelle costituite da due protoni e due neutroni (equivalenti al nucleo di Elio), che sono relativamente grosse e facilmente bloccate dalla pelle e da molti materiali. Per darvi un’idea, potremmo tranquillamente tenere in tasca dell’Uranio o del Plutonio in un sacchetto di plastica, senza conseguenze per la nostra salute.

Le cose cambiano, pero’, in caso questi isotopi entrino nel corpo, attraverso la respirazione o l’ingestione di polveri: essi, infatti, bioaccumulano, ovvero non vengono facilmente espulsi dal corpo e tendono ad accumularsi. In questo caso, anche i bassi livelli di radiazione emessa (il materiale permane a lungo in una certa zona del corpo irraggiandola costantemente) e la bassa penetrazione (il materiale si trova già all’interno del corpo) dell’emissione pongono potenziali pericoli per la salute, ovviamente dipendenti dai livelli presenti nel corpo. Il pericolo di assorbimento di questi isotopi e’, pero’, molto basso anche in casi di disastri come quello di Fukushima e la loro densità li rende poco propensi ad essere trasportati dal vento a grande distanza. Gia’ pochi chilometri di distanza dai reattori sono sufficienti a rendere il pericolo derivante da questi isotopi molto basso.

Gli isotopi con tempi di dimezzamento minori sono, invece, più radioattivi e costituiscono una minaccia maggiore per la salute. Essi, inoltre, decadono attraverso l’emissione di particelle Beta, un elettrone e un antineutrino, come abbiamo visto, che sono più penetranti o attraverso l’emissione di radiazione gamma, fotoni ad alta energia e alta penetrazione. Sr-90, I-131 e Cs-137 sono dunque i radioisotopi più pericolosi in questo disastro. Lo Iodio, in particolare, e’ molto radioattivo, emette radiazioni molto penetranti e forma un vapore che puo’ essere trasportato dai venti in quota. Dopo l’incidente a Fukushima, analisi di un campione di acqua hanno messo in evidenza livelli di Iodio-131 due volte piu’ alti del limite imposto dal governo Giapponese, motivo per cui e’ stata sconsigliata la somministrazione di acqua pubblica ai neonati. Al di fuori del Giappone i rischi legati a questo isotopo, ai livelli di emissione dai noccioli attualmente registrati, sono estremamente bassi, in quanto, nonostante i vapori possano essere trasportati dai venti, essi tendono anche a disperderli su un volume molto vasto: questo, unito al tempo di dimezzamento molto breve, che in questo caso e’ un bene. Il pericolo di contaminazione nucleare e’, al momento, estremamente basso al di fuori del Giappone e si riduce ulteriormente con la distanza, quindi non vi e’ alcuna necessita’ di andare a caccia dei prodotti antiradiazione di cui si e’ sentito parlare in questi giorni: lo ioduro di potassio protegge la tiroide in casi di alta contaminazione con I-131, ma non e’ privo di effetti collaterali e andrebbe assunto solo sotto raccomandazione medica, mentre tutti i farmaci omeopatici che stanno spuntando come funghi dall’alba del disastro (come un fantomatico medicinale omeopatico X-Ray, ovvero raggi-X, giuro che l’ho visto) semplicemente NON funzionano, come tutti i farmaci omeopatici e hanno come solo effetto quello di allontanarvi dal vostro denaro.

Concludo questa sezione con il grafico delle dosi radiologiche creato nei giorni scorsi da Randall Munroe di XKCD (cliccateci su per la versione ingrandita):

Le esplosioni

Nei primi giorni del disastro si e’ sentito parlare molto delle esplosioni nei reattori a Fukushima, molte volte senza un’ulteriore spiegazione. Questo, ovviamente, non fa altro che contribuire all’inquietudine di chi legge o ascolta. La prima reazione naturale e’ di pensare ad un’esplosione atomica legata ad un nocciolo fuori controllo. In realtà si tratta di tutt’altro: le esplosioni verificatesi nei reattori non sono state causate dal combustibile fissile, ma da Idrogeno gassoso, anche se il materiale radioattivo e’ una delle cause della presenza di Idrogeno. Come ormai sappiamo benissimo, i noccioli sono raffreddati ad acqua (in effetti, una centrale nucleare altro non e’ che un grosso motore a vapore) di modo che non superino le temperature di esercizio e i limiti di sicurezza. Viene usata l’acqua in quanto la sua capacita’ termica e’ molto elevata ed e’, quindi, in grado di assorbire molto calore prima di aumentare di temperatura. Il secondo elemento dell’equazione e’ l’involucro che contiene il combustibile fissile: esso e’ composto di una lega di Zirconio, metallo scelto per la sua bassa capacita’ di catturare i neutroni, che lo rende neutro nelle reazioni di fissione e la sua alta resistenza alla corrosione, necessaria, dovendo trascorrere la maggior parte della vita sommerso dall’acqua; lo svantaggio e’ che all’aumentare della temperatura lo Zirconio tende a legarsi all’ossigeno dell’acqua separandolo dall’idrogeno che, quindi, e’ libero di salire in superficie sotto forma di gas. Il terzo elemento dell’equazione e’, ovviamente, la temperatura fuori controllo dei noccioli. Quando i tecnici di Fukushima si trovarono nella necessita’ di ridurre la pressione all’interno dei reattori, aumentata a causa della temperatura, una grande quantità di idrogeno venne liberata nell’atmosfera, dove reagi’ violentemente con l’ossigeno causando un’esplosione.

La fusione del nocciolo

Per concludere questa breve analisi con un paio di considerazioni sul tema della fusione dei noccioli. Nella mia (limitata) lettura dei media che coprivano il disastro in Giappone ho notato un paio di cose che vanno corrette:

  • Spesso si e’ sentito parlare di Fusione Nucleare in riferimento alla possibile fusione del nocciolo. Questa e’ una terminologia molto impropria, in quanto il termine fusione nucleare si riferisce a tutt’altro processo, ovvero alla fusione di due nuclei di elementi leggeri (ad esempio l’idrogeno) per crearne di più pesanti, con liberazione di energia. Questa potrebbe essere una promettente tecnologia per la produzione di energia pulita in futuro, come spiegato più in dettaglio nel mio precedente articolo sulle reazioni nucleari. In questo caso, invece, si tratta di una più comune fusione del materiale componente il nucleo, cioè il suo passaggio dallo stato solido a quello liquido a causa dell’altissima temperatura. Il pericolo, in questo caso, e’ legato al fatto che se i contenitori in acciaio e cemento dovessero perforarsi, il materiale radioattivo liquido potrebbe disperdersi nel terreno in quantità elevate e rendere la situazione davvero drammatica per l’ambiente.
  • La causa dell’alta temperatura del nocciolo non viene mai veramente chiarita. Verrebbe da chiedersi come mai il nocciolo continui a produrre calore, perché non si possa spegnere la reazione e perché anche il combustibile esausto debba essere raffreddato. Le reazioni di fissione nucleare sono state immediatamente interrotte in maniera automatica alle prime scosse, mediante l’inserimento di barre di grafite che assorbono i neutroni e interrompono la reazione a catena; alcune fissioni spontanee continuano ad avvenire, ma sono piuttosto rare e non contribuiscono molto alla produzione di calore da parte del nocciolo. Detto questo, non e’ possibile spegnere completamente un reattore nucleare in un tempo cosi’ breve, a causa dei processi di decadimento spontaneo di cui parlavamo nel primo paragrafo: essi non sono controllabili e continuano indisturbati. Ogni decadimento trasforma un isotopo instabile in uno stabile, magari passando attraverso un secondo isotopo instabile, mediante l’emissione di radiazione (vedere la tabella più in alto) e la generazione di grandi quantità di energia. Questa energia si manifesta sotto forma di calore, TANTO calore, che deve essere rimosso dal nocciolo con l’acqua per evitare che esso fonda, come visto nel punto precedente.
  • Infine, a volte, poche a dire la verità, si e’ sentito che i tecnici hanno aggiunto Boro all’acqua di raffreddamento: questo e’ utile in caso le barre di grafite che prevengono la reazione a catena dovessero compromettersi a causa delle alte temperature. Il Boro, infatti, e’ un elemento con una grande capacita’ di assorbimento dei neutroni e potrebbe fare le veci delle barre in caso di emergenza.

Spero che questo articolo possa chiarire alcuni degli aspetti oscuri di ciò che e’ avvenuto e sta tutt’ora avvenendo nel nordest del Giappone. Come al solito ho scritto molto più di quello che avessi previsto, ma spero di non avervi annoiato (troppo).

Acqua – F.A.Q.

21 marzo 2011

Ispirato dal tema del terzo Carnevale della Chimica, ospitato dal Chimico Impertinente, “L’acqua: una soluzione chimica”, compilo una lista delle domande frequenti, o F.A.Q. frequently asked questions, su questo composto.

Prima di cominciare un disclaimer (clausola di esonero, secondo Word reference): come ogni F.A.Q. che si rispetti, o una buona parte di esse, non e’ composta da domande che mi sono state poste, ma da quelle che io personalmente ritengo essere interessanti. Con questo forse ho anche spiegato a qualcuno come mai guardando certe FAQ si abbia l’impressione che nessun altro abbia le nostre stesse domande.

Molte delle domande e risposte qui sotto sono indirizzate a non specialisti, ma spero di trovare qualche fatto che possa incuriosire anche chimici scafati come i lettori del Chimico impertinente.

Informazioni di base

Cos’è l’acqua? Perché viene chiamata H2O?

L’acqua e’ una molecola (l’unione chimica di più atomi) composta da due atomi di idrogeno (H) e uno di ossigeno (O), da cui H2O.

L’acqua e` un solvente?

Si’, l’acqua e’ un importante solvente, ovvero un composto in grado di sciogliere un’altra sostanza (il soluto) e creare una soluzione. In particolare l’acqua e’ un solvente polare, ovvero le sue molecole hanno un polo elettrico positivo e uno negativo, a causa della conformazione della molecola stessa con i due atomi di idrogeno (che nella molecola hanno carica leggermente positiva) da un lato e l’ossigeno (che nella molecola ha carica elettrica negativa) dall’altra. In generale le sostanze idrofile, ovvero che si sciolgono in acqua, tendono ad essere esse stesse polari. Essendo un ottimo solvente, l’acqua contiene normalmente disciolte molte sostanze, come testimoniato dall’etichetta di una qualunque bottiglia di acqua minerale in commercio.

Diversamente da moltissimi altri solventi l’acqua non e’ infiammabile.

Perché l’acqua e’ cosi’ importante? Quali sono le sue caratteristiche?

L’acqua è un composto straordinario, dotato di caratteristiche chimico-fisiche fuori dal comune. Tra le altre:

  1. Seconda più’ alta capacita’ termica dopo l’ammoniaca
  2. Variazione non lineare e non monotona della sua densità con il variare della temperatura: raggiunge la massima densità a circa 4˚C, mentre allo stato solido è meno densa che allo stato liquido.

In che forme si può trovare l’acqua?

Le tre forme base, o stati, dell’acqua, come per moltissime sostanze, sono quella gassosa (il vapore) quella liquida (l’acqua comunemente detta) e quella solida (il ghiaccio). Esistono altre forme particolari dell’acqua, come il fluido supercritico o il ghiaccio ad alta densità, ma non sono comuni e sono fuori dall’esperienza della maggior parte delle persone.

I tre stati fondamentali dell’acqua coesistono nel cosiddetto “punto triplo” (anche se, in effetti, ne esistono diversi), ovvero ad una temperatura di circa 0,01 gradi centigradi (o 273,16 gradi kelvin) e una pressione pari a circa un centosessantaseiesimo (1/166) di quella sul livello del mare.

Perché il ghiaccio galleggia?

Il ghiaccio galleggia per una delle caratteristiche fondamentali dell’acqua citata prima: al variare della temperatura l’acqua varia la sua densità – il suo peso specifico – in modo non regolare. La temperatura a cui l’acqua raggiunge la sua massima densità è di circa 4 gradi centigradi, mentre quando si solidifica le sue molecole si uniscono in strutture regolari creando degli spazi tra di loro, cosa che ne fa diminuire la densità. Siccome il peso specifico del ghiaccio e’ inferiore a quello dell’acqua, esso galleggia.

Questa proprietà dell’acqua e’ fondamentale per la vita sulla Terra: la formazione di strati di ghiaccio sulla superficie di grossi bacini di acqua dolce mantiene la massa d’acqua sottostante a temperature superiori a quelle di congelamento, generando cosi’ un habitat favorevole alla vita (o, per lo meno, non troppo sfavorevole).

Diffusione dell’acqua

Quanta acqua c’è al mondo? Quanta di essa e’ potabile?

L’acqua e’ presente solo sul nostro pianeta?

No, è stata trovata acqua anche nello spazio, in tutte e tre i suoi stati fondamentali. Vapor acqueo è sicuramente presente, in quantità ridotte e variabili nell’atmosfera di tutti i pianeti rocciosi del sistema solare (Mercurio, Venere e Marte, oltre che ovviamente la Terra) e anche nell’atmosfera di Giove e Saturno. Allo stato liquido è sicuramente presente solo sulla Terra, ma ci sono forti indizi che ne suggeriscono la presenza anche in grandissime quantità anche sotto lo strato ghiacciato della luna di Saturno, Encelado. Infine sotto forma di ghiaccio è presente su Marte, sulla Luna, negli anelli di Saturno, sulle lune Titano ed Europa e costituisce la superficie della già citata Encelado e su molti altri corpi, comprese le comete di cui e’ una grande componente. L’abbondanza dell’acqua nell’universo e’ dovuta alla diffusione dei suoi componenti, idrogeno ed ossigeno. Il primo costituisce la stragrande maggioranza della materia barionica (quella che possiamo vedere) dell’universo, mentre il secondo è uno dei prodotti del normale processo di fusione nucleare delle stelle. Acqua allo stato molecolare è molto diffusa in tutto l’universo.


Caratteristiche più avanzate

Ho sentito parlare del legame idrogeno: di cosa si tratta?

L’acqua è acida o basica?

L’acqua è anfotera, cioè si può comportare sia come un acido che come una base.

Ho sentito parlare di acqua pesante, di cosa si tratta?

Normalmente la molecola d’acqua, come abbiamo visto sopra, e’ composta da un atomo di ossigeno e due di idrogeno. Se sostituiamo ai due atomi di idrogeno due atomi di deuterio, il primo isotopo dell’idrogeno (contiene un neutrone nel nucleo in aggiunta al singolo protone dell’idrogeno), otterremo sempre una molecola d’acqua, ma a causa del peso circa doppio dell’atomo di deuterio rispetto a quello di idrogeno la nuova molecola di acqua avrà una massa maggiore, ovvero sarà più densa di quella convenzionale circa dell’11%. Per questo si parla di acqua pesante. Le altre caratteristiche restano molto simili a quelle dell’acqua.

Esistono anche altre versioni di acqua pesante, in caso solo uno dei due atomi di idrogeno vengano sostituiti o nel caso si sostituisca l’atomo di ossigeno con un suo isotopo.

Cos’è l’elettrolisi?

L’elettrolisi e’ la procedura che permette di scindere l’acqua (o, più generalmente, una sostanza in forma liquida o in soluzione) nei suoi componenti, idrogeno (H2) e ossigeno (O2), mediante l’applicazione di un campo elettrico.

L’acqua e la salute

L’acqua può avere effetti nocivi?

L’acqua, come ogni sostanza, può anche avere effetti nocivi sull’organismo umano: tutto dipende dalle quantità assunte. Per diventare tossica deve essere assunta in grandi quantità. Vi è un possibile rischio anche per atleti sottoposti a sforzi prolungati (ad esempio maratoneti) che assumano grandi quantità di acqua senza assumere sufficienti quantità di sali minerali. Ovviamente può essere dannosa in quanto causa di annegamento o a causa dell’inquinamento o per altri motivi ancora. Per una (umoristica, ironica e satirica!!!) analisi dei possibili danni provocati dall’acqua vi rimando al sito sul monossido di diidrogeno.

Quanta acqua contiene il mio corpo?

A causa della variabilità di fenotipi umani (e della non-scientificità di molte fonti su Internet), non è facile trovare una risposta univoca, ma pare che valori compresi tra 50% e 75% siano abbastanza normali ed accettati. Nella mia vita ho sentito citare anche valori superiori al 90%: non credeteci… a meno che non siate meduse!

Quanta acqua dovrei bere ogni giorno?

Tra uno e due litri di acqua al giorno, secondo le ultime raccomandazioni. Ovviamente in base alla vostra costituzione e tenendo presente che l’acqua non viene assunta solo bevendo, ma che molti cibi ne contengono, anche in grandi quantità.

Bere acqua “dura” fa male alla salute? Mi farà venire i calcoli?

La durezza dell’acqua e’ indicata dal quantitativo di ioni calcio(2+) e magnesio(2+) che vi sono disciolti. L‘organizzazione mondiale della sanità e studi medici ritengono che non vi siano prove a favore di un legame tra l’assunzione di acqua dura e effetti negativi sulla salute. Vi sono degli studi che analizzano il legame tra acqua dura e disturbi cardiovascolari, ma i legami sono talmente deboli da non essere significativi (ne’ per quanto riguarda presunti benefici che per effetti avversi).

L’acqua dura, in compenso, e’ molto nociva per tubature e attrezzature che usano acqua al loro interno, specialmente se la scaldano, in quanto essa forma, a lungo andare, residui calcarei che riducono la portata delle tubature, riducono l’efficienza degli elementi scaldanti e potenzialmente aumentare la corrosione dei metalli su cui si depositano.

Spiritualità, mitologia e miti

Che ruolo riveste l’acqua nella mitologia?

L’acqua ha da sempre un ruolo molto importante nella mitologia. Pensiamo, ad esempio, ai quattro elementi fondamentali, uno dei quali e’ sempre l’acqua, presenti nelle filosofie babilonese, greca antica, induista, cinese, giapponese, tibetana e nell’alchimia medievale.

L’acqua ricopre un ruolo fondamentale anche nell’astrologia, dove abbiamo i segni d’acqua, accostati a quelli di terra, fuoco ed aria… il fatto che oltre ai pesci vi siano tra i segni d’acqua cancro e scorpione non aiuta certo la sua credibilità.

Qual e’ il ruolo dell’acqua nelle varie religioni?

Tutte le maggiori religioni riservano all’acqua un posto speciale all’interno dei loro riti e della loro iconografia, a testimonianza dell’importanza che essa riveste per la vita (almeno sulla Terra):

  • Il buddismo usa l’acqua durante i funerali.
  • Nel cristianesimo l’acqua appare innumerevoli volte, ad esempio nel rito del battesimo o nella benedizione con l’acqua santa, in svariate storie come le nozze di Cana con la trasformazione dell’acqua in vino, nel rito del lavaggio dei piedi durante l’ultima cena, nella divisione delle acque durante la fuga degli israeliani dall’Egitto, il diluvio universale, ovviamente, ecc.
  • Nell’induismo l’acqua e’ sacra, come lo sono diversi corsi d’acqua come il fiume Gange. Ad essa sono attribuiti poteri purificatori e il rito della pulizia mattutina con l’acqua e’ di fondamentale importanza. I funerali indù si svolgono sempre vicino a fiumi e l’acqua riveste un ruolo centrale.
  • Anche per l’islam, l’acqua ha una fortissima componente purificatrice e la regola impone tipi diversi di abluzioni con acqua per diversi scopi e per diversi tipi di depurazione.
  • Il giudaismo, prevedibilmente, condivide diversi elementi con cristianesimo e islam, e questo vale anche per l’acqua, che anche in questo caso ha una caratteristica purificatrice e, come nell’islam, vi sono lavaggi rituali.
  • Anche per lo shintoismo giapponese l’acqua e’ un importante elemento purificatore da utilizzare prima delle preghiere agli dei. In questa religione, le cascate sono considerate sacre.
  • Nella mitologia greca e romana, l’acqua compare molte volte, sia come divinità, pensiamo a Poseidone, re dei mari, che come elemento importante in molti miti, come quello del bagno di Diana e di Atteone o come la nascita di Venere dalle acque.

E’ vero che l’acqua ha una memoria?

In breve, no. O, per lo meno, non come la intendono gli omeopati: non esiste alcun principio scientificamente provato e provabile per cui l’acqua (in forma liquida) possa mantenere il ricordo o lo spirito delle sostanze disciolte, una volta che vengono diluite oltre ogni possibile limite di tranciabilità. Per essere il più chiaro possibile: l’omeopatia non funziona e non può funzionare al di la’ dell’effetto placebo. Ecco, l’ho scritto.

L’unico effetto memoria associabile all’acqua a cui io possa pensare e’ il fatto che l’acqua mantenga la forma del contenitore che la conteneva, una volta trasformata in ghiaccio, ma questa e’ una proprietà di qualunque solido e non credo sia quello a cui si riferisce questa domanda ;-)

Ho sentito parlare di acqua ionizzata, di cosa si tratta?

Buona domanda… vorrei saperlo anch’io perché nessun meccanismo scientifico ci può far parlare di acqua ionizzata. Da qualche anno sono presenti, principalmente su Internet, ditte che commercializzano strumenti che dovrebbero ionizzare l’acqua, fornendole ogni tipo di qualità miracolosa. Nei due link riportati, che sono solo un piccolo esempio di quello che si può trovare, specialmente se si va a scavare tra i siti in lingua inglese, contengono un campionario della pseudoscienza tipica di questo tipo di “prodotti” (voglio concedere a questi commercianti il beneficio del dubbio, immaginando che siano essi stessi in errore e che non stiano attivamente truffando la gente con pubblicità ingannevole). Vediamone alcuni:

  • “Stabilito che bere acqua alcalina ionizzata fa bene al nostro organismo, che può prevenire molte malattie e contrasta l’invecchiamento cellulare ci si accorge che difficilmente in commercio si può acquistare acqua che abbia queste caratteristiche.” Stabilito da chi? Sul fatto che non si possa trovare in commercio un acqua con tali caratteristiche sono perfettamente d’accordo: una tale acqua non esiste perché fisicamente impossibile, il ché ci porta al secondo punto:
  • L’acqua e’ in condizioni normali, mediamente neutra, ovvero non presenta una carica elettrica. Questo non significa che non vi siano degli ioni: in effetti anche nell’acqua pura sono presenti ioni con carica positiva e negativa, ma, in media, si annullano a vicenda. In questo senso, ionizzare l’acqua non ha alcun senso: può essere possibile aumentare la carica locale dell’acqua mediante elettrodi che separino gli ioni positivi e quelli negativi, ma appena rimosso il campo elettrico l’acqua torna neutra in tempi brevissimi (ben prima che possa essere bevuta). L’aggiunta di sali all’interno dell’acqua certamente aumenta il numero e la varietà di ioni disciolti, ma non la carica media, che continua a rimanere neutra.
  • “A questo punto l’acqua depurata passa attraverso la cellula di elettrolisi, grazie alla quale viene suddivisa in 2 componenti diverse: l’acqua ionizzata alcalina ad alto ph, in grado neutralizzare l’iper acidità e proteggere le nostre molecole da infezioni e malattie adatta ad essere bevuta o utilizzata per cucinare, e l’acqua ossidata a basso ph, ottima per lavare mani e stoviglie.” Questo paragrafo, poi, è talmente pieno di assurdità da dimostrare palesemente la totale ignoranza degli autori e da rendere il mio lavoro piuttosto complesso. Innanzi tutto, una cella di elettrolisi scompone sì l’acqua, ma in ossigeno e idrogeno, che, essendo più leggeri dell’acqua lasceranno l’acqua in forma gassosa. Acqua ionizzata alcalina ad alto Ph  e acqua ossidata a basso Ph sono termini che non hanno alcun senso in nessuna branca della scienza, soprattutto in chimica (mi correggano gli esperti in caso io sia in errore).
  • L’altro sito propone perle come l’acqua con ridotto grappolo molecolare che avrebbe maggiore proprietà idratanti: anche questo un completo nonsense dal punto di vista scientifico.
  • Acqua che, se bevuta regolarmente aumenterebbe l’ossigenazione del sangue: a parte che il sangue, in condizioni normali è già saturo di ossigeno (l’iperventilazione usata da alcuni apneisti non ha una vera utilità e il suo scopo non è certo quello di ossigenare maggiormente il sangue), ma quanti di voi respirano con lo stomaco? Io certamente no.

Potrei scrivere un intero, lunghissimo articolo su questi “prodotti”, ma vi ho dato un’infarinatura. Ora vi consiglio di visitare i siti suggeriti e di cercarne altri e, armati di una buona dose di scetticismo, analizzare le dichiarazioni e farsi una sana risata. Risata a parte, però, forse esistono anche gli estremi per una denuncia per pubblicità ingannevole.

Mi hanno offerto di acquistare acqua ossigenata o un ossigenatore per l’acqua, quali saranno i benefici per la mia salute?

Sotto questa categoria possiamo distinguere due casi:

  • l’acqua ossigenata può riferirsi al nome comune del perossido di idrogeno (H2O2)
  • il termine si può riferire ad una presunta acqua arricchita di ossigeno.

Comincio dal secondo caso, in quanto e’ più semplice da trattare: si tratta di una bufala! I presunti benefici dell’assunzione di questa acqua arricchita di ossigeno sono un aumento dell’ossigenazione e quindi migliori prestazioni, il tutto senza violare le norme antidoping. Sul fatto che non si infrangano le regole sul doping sono d’accordo, ma solo perché non vi e’ alcun effetto, per due motivi: 1. l’acqua, esposta all’aria, contiene già il massimo livello possibile di ossigeno disciolto, infatti, secondo la legge di Henry il quantitativo di gas disciolto in un liquido e’ proporzionale alla pressione parziale di quel gas sul liquido stesso, quindi a meno di aumentare la pressione parziale di ossigeno (ad esempio imbottigliando l’acqua e mettendovi ossigeno sotto pressione, come nel caso della CO2 nell’acqua gasata) l’acqua e’ già ossigenata al massimo, e 2. a meno che voi non respiriate con lo stomaco, tutto quello che un acqua gassata all’ossigeno vi può provocare e’ un bel rutto estremamente caro.

Il perossido di idrogeno, invece, e’ una sostanza reale e comunemente usata come dispositivo medico, tra le altre cose, per la disinfezione topica ed e’ ritenuta piuttosto sicura alle concentrazioni a cui e’ venduta nelle farmacie e per le applicazioni previste. Si trovano, pero’, in giro su Internet, delle terapie pseudoscientifiche come questa, che prevedono usi non convenzionali del perossido di idrogeno che sono, nel caso migliore, inefficaci e, nel caso peggiore, dannose. L’acqua ossigenata e’ piuttosto reattiva, motivo per cui viene usata come antibatterico, quindi non e’ consigliato usarla su tessuti delicati come le mucose e nelle orecchie!

Varie

Quali sono gli usi meno noti dell’acqua?

L’acqua è onnipresente in tutte le attività umane, a partire dall’alimentazione fino ad arrivare alla pulizia e all’igiene e alle applicazioni industriali. Grazie alla sua capacità termica e alla sua economicità, l’acqua viene, ad esempio, utilizzata a livello industriale per il raffreddamento di organi meccanici in movimento (ad esempio elementi di taglio in rapida rotazione) o per il raffreddamento dei motori. Per restare all’attualità più stretta (nel momento della prima stesura di questo articolo, metà marzo 2011), l’acqua trova larghissimo uso nelle grandi centrali elettriche, in particolare quelle nucleari dove viene usata sia per raffreddare il nocciolo dove avvengono le reazioni, sia come vettore per il trasporto dell’energia prodotta. Le centrali nucleari, infatti, pur essendo tra le ultime nate in termini di produzione industriale di energia elettrica, non sono altro che delle grosse turbine a vapore, solo che il calore per trasformare l’acqua in vapore viene fornito dalla fissione dell’atomo anziché, ad esempio, dalla combustione del carbone.

Si può depurare l’acqua per renderla potabile? Come?

La potabilizzazione dell’acqua è, senza dubbio, uno dei più importanti processi connessi all’acqua. Abbiamo visto quanto l’acqua dolce sia necessaria per la vita e quanto essa sia limitata in quantità e distribuzione. Avere un modo per rendere potabile acqua altrimenti non adatta al consumo è, e sarà sempre di più, una priorità. Sforzi per rimuovere il sale dall’acqua di mare (l’acqua marina è assolutamente non potabile e non solo per il suo cattivo sapore, esso ha, infatti, il risultato opposto, quello di disidratare; come diceva Coleridge: “Acqua, acqua ovunque e neanche una goccia da bere”, la ballata del vecchio marinaio) hanno già prodotto notevoli risultati come lo sviluppo di processi su larga scala quali quello di osmosi inversa, in grado di filtrare l’acqua dissalandola e rimuovendo diversi tipi di metalli e inquinanti.

Conclusione?

Questa lista di FAQ vuole essere un lavoro in corso e nelle prossime settimane e mesi spero di riuscire ad integrarla con altre domande istruttive e/o curiose: se la trovate interessante e avete altre domande da aggiungere all’elenco non esitate a proporle e, se nello spirito delle FAQ, aveste delle domande già corredate di risposte che ritenete interessanti, non siate timidi e proponete anche quelle. Sentitevi liberi di farlo attraverso lo spazio dei commenti qui sotto o contattandomi privatamente attraverso la pagina dei contatti.

La Repubblica riporta l’identificazione di Atlantide su Google Maps, ma e’ un errore… e per di piu’ vecchio

9 febbraio 2011

La Repubblica online oggi riporta una serie di immagini dal titolo “Google Ocean, spunta la pista Atlantide”. Nel trafiletto che accompagna le immagini, il “rettangolo perfetto” che si scorge sul fondale oceanico alle coordinate “31 15’15.53N 24 15’30.53W” su Google Maps, sarebbe una prova forte della presenza in quel punto dei resti della mitica citta’ di Atlantide. Questo almeno secondo non meglio precisati “esperti che da anni studiano Atlantide” e secondo l’ingegnere inglese Bernie Bamford, il quale, dopo aver scoperto l’anomalia su Google, ha confrontato la struttura che vedeva con la planimetria della cittadina inglese di Milton Keynes, cosa che gli ha permesso di stabilire con adamantina certezza che dovesse essere per forza opera dell’uomo.

In effetti, Bamford ha ragione, nonostante il suo ragionamento non sia molto rigoroso: le linee che si vedono nell’immagine sono di origine umana, infatti sono artefatti causati dai passaggi della barca che trasportava il sonar utilizzato per mappare quella zona di oceano. Il sonar, come ogni strumento umano, non e’ perfetto e, in determinati casi, e’ soggetto a disturbi ambientali che, se non vengono corretti perche’ le fonti non sono note agli addetti all’elaborazione dei dati, provocano artefatti come quello in questione. Il fatto che si tratti di un “illusione tecnologica” e’ stato confermato proprio da Google, che ne ha spiegato l’origine.

La cosa veramente straordinaria e’ che La Repubblica abbia pubblicato in prima pagina, anche se nella colonna di destra, tra le curiosita’, questa “notizia”, abbondantemente sbufalata fin dal 20 febbraio 2009, come si puo’ vedere in questo articolo dell’inglese The Telegraph (la data dell’articolo si trova vicino al nome dell’autrice).

Scoperta la galassia più distante mai osservata

26 gennaio 2011

Un paio di giorni fa ho scritto del James Webb Space Telescope e del fatto che sia destinato, tra un paio di anni, a succedere al telescopio spaziale Hubble, ed ecco che quest’ultimo ci regala un’altra sorpresa da aggiungere alla lunga lista: forse il suo occhio è riuscito ad individuare la più lontana galassia mai vista dall’uomo.

Dico forse, perché il metodo usato per il calcolo della distanza è, per il momento, abbastanza impreciso, ma gli astronomi sono al lavoro per ottenere maggiori dettagli e, se tutto va bene, confermare la scoperta.

La nuova galassia vista da Hubble, nell'immagine più grande la galassia non è presente in quanto visibile solo nell'infrarosso

La nuova galassia si trova, secondo la prima stima, a 13,2 miliardi di anni luce, ovvero le immagini di essa che Hubble ha fotografato la rappresentano com’era 13,2 miliardi di anni fa… *momento di pausa per far sì che possiate elaborare questa informazione*… questo significa che in queste immagini vediamo la galassia appena circa 480 milioni di anni dopo il Big Bang che ha dato origine all’universo. In questo senso, i telescopi sono delle vere e proprie macchine del tempo, e Hubble ha probabilmente appena stabilito il nuovo record di ritorno al passato.

Queste osservazioni permettono di fare sempre più luce sui meccanismi di formazione dell’universo e sui primi momenti di formazione delle galassie. Si prevede che con l’avvento del telescopio spaziale James Webb, molto più avanzato di Hubble, verranno scoperte molte altre galassie simili a questa (che, per la cronaca, ha l’affascinante nome di UDFj-39546284… romantico, vero?) e la loro analisi fornirà altri elementi importantissimi per capire l’evoluzione dell’universo nel quale viviamo e la vita delle prime galassie e la nascita degli elementi base che costituiscono la realtà che ci circonda.

Questo diagramma aiuta a capire come l’evoluzione degli strumenti a nostra disposizione per penetrare i segreti dell’universo spinga il limite temporale di ciò che possiamo studiare sempre più indietro. In particolare, tre generazioni di sensori su Hubble hanno permesso di fargli compiere balzi da gigante

NOTA: tutte le immagini in questo articolo sono di proprietà di NASA. Qui potete trovare i dettagli tecnici relativi alla scoperta.

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