Blogger Widgets Το στέκι των Φυσικών Επιστημών: Ευρώπιο: Θα με βρείτε στην τσέπη σας! Animated Blue Pencil
Drop Down MenusCSS Drop Down MenuPure CSS Dropdown Menu
****Καλώς ήρθατε στο στέκι των Φυσικών Επιστημών, ένα στέκι με άρθρα και πλούσιο εκπαιδευτικό υλικό για τους μαθητές Γυμνασίου!****Welcome to my blog. Hope you enjoy it!!*****

Τρίτη, 24 Δεκεμβρίου 2013

Ευρώπιο: Θα με βρείτε στην τσέπη σας!


Βίος και πολιτεία

Αν τα πεντάευρα στο πορτοφόλι μας είναι γνήσια, αυτό έχει να κάνει με τις ιδιότητες του ευρωπίου

Είναι σχεδόν μια χριστουγεννιάτικη ιστορία αυτή που θα διηγηθούμε στη συνέχεια, αλλά έχει σχέση και με την Ευρωπαϊκή Ενωση, όπου θα κρατήσουμε το σκήπτρο της προεδρίας για λίγους μήνες και στα δικά μας χέρια από 1ης Ιανουαρίου. Πρωταγωνιστές οι ολλανδοί ερευνητές κκ. Suyver και Meijering, ενώ στη σκηνή, αλλά λίγο πιο πίσω, εμφανίζεται χωρίς τη θέλησή της και η Ευρωπαϊκή Τράπεζα. Κάποια Χριστούγεννα όπως τώρα, πριν από μια δωδεκάδα χρόνια περίπου, πιάναμε στα χέρια μας τα πρώτα ευρώ, μεταλλικά και χαρτονομίσματα, με κάποιο δέος είναι η αλήθεια. Χωρίς φυσικά να γνωρίζουμε και πολλά για το πώς ήταν κατασκευασμένα, κυρίως όποια ήταν χάρτινα. Και ακόμη λιγότερο ήταν γνωστά τα μέτρα που είχαν ληφθεί ώστε να μην είναι εύκολη η παραχάραξή τους. Βλέπουμε όμως καθημερινά - και σήμερα - στα καταστήματα να λειτουργούν κάποια μηχανήματα που ρίχνουν ένα φως για τον έλεγχο της γνησιότητας. Οι ολλανδοί ερευνητές που εργάζονταν στο Τμήμα Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης, επειδή είχαν ασχοληθεί με τη φασματοσκοπία, ήξεραν ότι το ευρώπιο όταν φωτιστεί με τις κατάλληλες ακτίνες και στη συνέχεια αφεθεί να... ηρεμήσει εκπέμπει φως και για αρκετό χρόνο σε κάποιο διαφορετικό και καθόλου συγκεχυμένο μήκος κύματος. Οταν λοιπόν φώτισαν κατάλληλα ένα χαρτονόμισμα των 5 ευρώ κατάλαβαν ότι στα μελάνια που είχαν χρησιμοποιηθεί υπήρχε και ευρώπιο. Και μάλιστα μαζί με διάφορες σύμπλοκες ενώσεις, όπως λέγονται, ώστε να εκπέμπονται και το πράσινο και το μπλε. Μόνο που η ολλανδική κρατική τράπεζα και η Ευρωπαϊκή Τράπεζα αρνήθηκαν να επιβεβαιώσουν την εργασία των δύο ερευνητών όταν αυτή δημοσιεύθηκε (Suyver F. and Meijerink A., 2002, Europium beveiligt de Euro, Chemisch2Weekblad, 98, 4, 12-13). Το, ας το πούμε, μυστήριο έγινε λίγο μεγαλύτερο όταν μερικοί αναρωτήθηκαν γιατί οι δύο ερευνητές δημοσιοποίησαν το ότι έφαγαν... πόρτα. Επίσης γράφτηκε ότι κάποιος αξιωματούχος της τράπεζας είχε περάσει σε παλαιότερη χρονικά στιγμή από το εργαστήριό τους και είχε ενημερωθεί για τα φάσματα διαφόρων στοιχείων. Ετσι βγήκαν κάποιες φήμες ότι τελικά ήταν οι ίδιοι που έδωσαν πληροφορίες για τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί το ευρώπιο ως φύλακας της ακεραιότητας του ευρώ, αλλά δεν άντεξαν να παραμείνουν εντελώς άγνωστοι. Πάντως το στοιχείο αυτό είναι σίγουρο ότι φυλάει το ευρώ από την παραχάραξη αλλά όχι βέβαια από τα άλλα κακά που παραμονεύουν στις αγορές.


Γιατί το είπαν έτσι
Υπάρχουν μερικά στοιχεία που έχουν πάρει το όνομά τους από χώρες, όπως το πολώνιο, που γνωρίσαμε ήδη, αλλά το ευρώπιο πήρε το όνομά του καθαρά από την ευρωπαϊκή ήπειρο, που και αυτή πήρε το όνομά της από την Ευρώπη, κόρη του μυθικού βασιλιά της Φοινίκης Αγήνορα. Και, ως γνωστόν, την ερωτεύθηκε ο Δίας που μεταμορφώθηκε σε ταύρο για να την απαγάγει. Το 1901 επιτέλους στο Παρίσι ο υπομονετικός Demarçay, ένας άνθρωπος που ήξερε να διαβάζει τα φάσματα των στοιχείων όπως ο μαέστρος την παρτιτούρα, κατόρθωσε έπειτα από πέντε χρόνια να απομονώσει το νέο στοιχείο, ανακατεμένο με άλλα γνωστά και αξεχώριστο σχεδόν σε ένα δείγμα από σπάνιες γαίες. Και ονόμασε το στοιχείο αυτό ευρώπιο.

Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός: 63
Ατομικό βάρος: 151.964
Σημείο τήξης: 822oC
Σημείο ζέσης: 1.597oC
Αριθμός ισοτόπων: 38

Ενα από αυτά, το ευρώπιο-152, που βρίσκεται σε αναλογία 48% σε σχέση με τα υπόλοιπα, βρέθηκε ότι είναι ραδιενεργό με χρόνο ημιζωής 5 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων ετών ή, πιο παραστατικά, σε ένα γραμμάριο από αυτό κάθε ημέρα μόλις ένα άτομο το πολύ υφίσταται μετασχηματισμό σε ένα άλλο στοιχείο εκπέμποντας ταυτόχρονα και ακτινοβολία. Δηλαδή, δεν έχουμε να κάνουμε με κάποιο επικίνδυνα ραδιενεργό ισότοπο και κατ' επέκταση στοιχείο.

Είναι εύφλεκτο σε θερμοκρασία 180 βαθμών Κελσίου και πρέπει να διατηρείται μέσα σε κάποιο ελαιώδες υγρό γιατί εύκολα αναφλέγεται στον αέρα.

Τι θέλει από τη ζωή μας;
Βρίσκεται στο έδαφος σε αναλογία διπλάσια από ό,τι ο κασσίτερος, αλλά δεν ανακατεύεται στη ζωή των φυτών, των ζώων και του περιβάλλοντος γενικότερα, αν και έχει τη μικρότερη πυκνότητα και τη μεγαλύτερη δραστικότητα μέσα στην ομάδα του, αυτή των λανθανιδών ή αλλιώς των σπανίων γαιών. Πιο πολύ το βρίσκουν στη Σελήνη, πράγμα που προκαλεί πονοκέφαλο στους επιστήμονες. Εμείς ανακατευόμαστε περισσότερο μαζί του με τη βοήθεια του EuTc, μιας τετρακυκλίνης σε συνδυασμό με ευρώπιο.

Δημιουργείται με αυτή την τετρακυκλίνη ένα μόριο που λειτουργεί κάπως σαν κεραία. Και αυτή η κεραία είναι ευαίσθητη στην περιοχή των 615 nm λόγω μιας μετάβασης ηλεκτρονίων που γίνεται εφικτή από το 5D τροχιακό στο 5F του ευρωπίου. Και τι μας νοιάζει εμάς αυτό; Ενας ευπρόσδεκτος πομπός για το μόριο αυτό της τετρακυκλίνης είναι το υπεροξείδιο του υδρογόνου. Αρα ανιχνεύεις καλά το υπεροξείδιο. Και τι δηλώνει σε μερικές περιπτώσεις η παρουσία του υπεροξειδίου; Εμμεσα ανιχνεύεις από αυτό την παρουσία γλυκόζης και χοληστερόλης έπειτα από ενζυματικές αντιδράσεις. Τέτοιες ενζυματικές δράσεις όμως εμφανίζονται σε περιπτώσεις άσθματος, οστεοπόρωσης, συνδρόμου Down και εκφυλιστικών ασθενειών. Αρα πρόκειται για ένα ενδιαφέρον διαγνωστικό μέσο.  

Πόλεμος και ειρήνη
Είναι μέταλλο και ανήκει στην ομάδα των σπάνιων γαιών. Ηδη γίνεται αρκετά μεγάλη συζήτηση για την οικονομική δύναμη που αποκτούν χώρες με πλούσιο σε σπάνιες γαίες υπέδαφος όπως είναι η Κίνα, η Βολιβία και χώρες της Αφρικής. Η παραγωγή καθαρού ευρωπίου υπολογίζεται ότι είναι περίπου 270 τόνοι τον χρόνο και αυτό προκύπτει από τη θέρμανση σε κατάλληλες συνθήκες οξειδίου του ευρωπίου.


Παρόν στους λαμπτήρες οικονομίας το ευρώπιο

Χρησιμοποιήθηκε επίσης για την παραγωγή ερυθρού φωτός σε τηλεοπτικές οθόνες παλαιότερης τεχνολογίας. Τότε που το κόκκινο ήταν πολύ πιο «ζωηρό» από τα αντίστοιχα μπλε και πράσινα στοιχεία και ήταν αναγκασμένοι να κρατούν τις εντάσεις χαμηλά, άρα και η εικόνα να μην είναι αρκετά έντονη. Με τη βοήθεια όμως του ευρωπίου, που έδινε ένα καλό και όχι ανυπόφορα ζωηρό κόκκινο, οι έγχρωμες τηλεοπτικές εικόνες ζωντάνεψαν. Σήμερα βρίσκουμε ευρώπιο στις λεγόμενες τριχρωματικές λάμπες και στις λάμπες οικονομίας. Βοηθάει ακόμη και το σκληρό φως από τις λάμπες φθορίου να μαλακώνει και να μας φαίνεται πιο ζεστό.

Επίσης, επειδή το ευρώπιο απορροφά εύκολα νετρόνια, χρησιμοποιείται από τους Ρώσους και τους Ουκρανούς κυρίως στις επιβραδυντικές ράβδους που βυθίζονται στην καρδιά του αντιδραστήρα και ελέγχουν τον αριθμό των σχάσεων ώστε να μην ξεπεραστεί ένας ορισμένος επικίνδυνος ρυθμός.

Απορίες λογικές και μη

Πώς του ήρθε του Demarçay να πει το στοιχείο ευρώπιο;
Το πνεύμα της εποχής στη Γαλλία, μόλις άρχιζε ο 20ός αιώνας, ήταν υπέρ μιας ενωμένης Ευρώπης. Πιο πριν, από το 1848, ο Βικτόρ Ουγκό είχε μιλήσει με θέρμη για τις «Ηνωμένες Πολιτείες της Ευρώπης» και ο Ερνέστ Ρενάν το 1882 προέβλεπε (;) ότι τα ευρωπαϊκά έθνη θα αντικατασταθούν από μια πανευρωπαϊκή συνομοσπονδία.

Γιατί το ότι βρέθηκε περισσότερο ευρώπιο στη Σελήνη από ό,τι στη Γη δημιούργησε πονοκέφαλο στους επιστήμονες;
Διότι πιο δύσκολα στέκεται η θεωρία ότι η Σελήνη αποσπάστηκε από τη Γη, οπότε θα έπρεπε να περιέχει το στοιχείο αυτό στην ίδια αναλογία με την οποία το βρίσκουμε στη Γη.

Τελικά πώς λειτουργούν αυτά τα μηχανάκια για τα λεφτά στα καταστήματα;
Ρίχνουν ένα φως ορισμένης συχνότητας κοντά στην περιοχή του υπεριώδους ή του υπερύθρου και οι ενώσεις που είναι ανακατεμένες με τα μελάνια των χαρτονομισμάτων δίνουν πίσω ακτίνες με μια πολύ-πολύ συγκεκριμένη συχνότητα. Η ιδέα είναι πως ο παραχαράκτης δεν μπορεί να φτιάξει αυτές τις πολύ σπάνιες ενώσεις (εκτός και αν του τις δώσουν από μέσα).
Γαλδαδάς Άλκης Bήμα Science Έντυπη έκδοση


Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου

Παγκόσμιο ρολόι

Blogger Widgets