Stomachion

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sabato 29 aprile 2023

Ritratti: Maurice e Louis de Broglie

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Louis de Broglie
La Normandia è una delle più note regioni della Francia settentrionale. Si affaccia proprio sul canale della Manica ed è famosa non solo come località turistica, ma anche per lo sbarco in Normandia, una delle operazioni più importanti avvenua nel corso della seconda guerra mondiale, più precisamente il 6 giugno del 1944. Uno dei fortilizi tedeschi dell'epoca, motivo per cui non fu oggetto dello sbarco vero e proprio, era Dieppe. Quest'ultima era, secondo una storia non confermata, località balneare francese sin dal 1824 quando Maria Carolina di Borbone si immerse, immagino delicatamente, tra le acque che lambiscono le spiagge di Dieppe.
E sempre a Dieppe gli ingegneri italiani Ettore Bellini e Alessandro Tosi misero a spunto il radiogonometro, un particolare ricevitore radio in grado di ricevere grazie a un'antenna direzionale, ovvero con una direzione di ricezione privilegiata. La nostra storia, però, ci portà a qualche anno prima degli esperimenti dei nostri due inventori, precisamente all'estate del 1892. Siamo ad agosto e nonostante lo stato interessante della signora, Pauline de La Forest d'Armaillé, la famiglia de Broglie è andata a Dieppe per passare le vacanze estive. E proprio qui, il 15 agosto, nasce il più famoso della famiglia, quel Louis de Broglie che nel 1929 avrebbe vinto il Premio Nobel per la Fisica.
Per la coppia di genitori, il padre è Louis Amédée Victor de Broglie, Louis è il secondogenito. Era infatti nato, a Parigi, diciassette anni prima, il buon Maurice de Broglie: era il 27 aprile del 1875 e ancora non poteva saperlo, ma sarebbe diventato una delle figure più importanti nella vita dell'allora futuro fratellino. E probabilmente fu proprio la grande differenza di età che rese Maurice un punto di riferimento per Louis.

sabato 25 giugno 2022

John Byrne e George Perez: L'appuntamento del secolo

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Più o meno contemporaneamente all'inizio del Superman di John Byrne, un altro grande fumettista iniziava a curare come autore completo l'altra colonna della trinità DC Comics. Nel 1987, infatti, dopo aver magistralmente disegnato Crisis on Infinite Earths George Perez prendeva in mano la serie dedicata a Wonder Woman, che, come Superman, ripartiva dal primo numero.
I due personaggi si sarebbero incontrati, sostanzialmente per la prima volta nell'era post-Crisis nel corso del crossover Legends durante il quale Darkseid prova a prendere il controllo della Terra e a distruggere la reputazione dei suoi campioni. Perez, ad ogni modo, non affronta il tema del rapporto tra Wonder Woman e Superman fino a Wonder Woman #15, che si apre con un sogno di Diana in cui Superman compare come una sorta di dio, ammantato di una luce così forte da squarciare le nubi, mentre il mantello drappeggia intorno a lui come il mantello di Hermes (non l'ho scelto a caso). Il sogno finisce con i due che si baciano e Diana che si sveglia di soprassalto. Perez in quel periodo si fa assistere al disegno da altri artisti: realizza il soggetto e il layout delle pagine, mentre (evidentemente realizza in forma disegnata) la sceneggiatura è affidata a Len Wein, ma in particolare proprio questa scena iniziale Perez decide di realizzarla in prima persona. Capiremo a breve come mai.
Ad ogni modo su questo e sul successivo #16 inizia una storia in due parti con la sfida contro Silver Swan, versione post-Crisis di un personaggio ideato da Roy Thomas e Curt Swan nel 1982 sulle pagine di Wonder Woman #288. Alla fine della storia in due parti Perez in qualche modo chiude il cerchio raccontando di come la giovane Diana ottiene un primo appuntamento con Superman. L'ultima pagina dell'albo, però, mostra un Olimpo sotto attacco, mentre Hermes svolazza tra le colonne evitando i colpi. Almeno fino a che non viene abbattuto da uno di essi e cade sul suolo olimpico privo di sensi.
Per capire cosa è successo a Hermes e all'Olimpo e, soprattutto, come andrà il primo appuntamento tra Superman e Wonder Woman bisogna andare su una delle testate a fumetti più longeve del panorama supereroistico: Action Comics #600.

venerdƬ 2 agosto 2013

I salutari effetti della bomba atomica

Una review (o rassegna) è un articolo particolare, speciale per certi versi. Uno o più ricercatori si immergono nella letteratura su un dato argomento, mettono insieme i dati, li confrontano e cercano di utilizzarli per produrre una sintesi, una sorta di punto di vista unitario su un dato argomento. Si è dunque portati a fidarsi delle review, proprio per questa sorta di distacco che lo studio di molte fonti dovrebbe fornire. La review di Luckey del 2008(1), però, che si concentra su un argomento spinoso come gli effetti delle bombe atomiche giapponesi, quelle cadute su Hiroshima e Nagasaki, non si mette a revisionare tutti gli studi prodotti sull'argomento, ma una sua porzione:
Questa rassegna esamina studi non pubblicizzati riguardo l'esposizione a basse dosi da bombe atomiche nei sopravvissuti giapponesi.(1)
L'idea di Luckey è quella di testare il così detto paradigma LNT, da linear no threshold (lineare senza soglia), ovvero che tutta la radiazione ionizzante sia dannosa. Questo punto di vista, su cui per esempio si basano le informazioni giornalistiche o le decisioni dei legislatori, non sembra essere scientificamente corretto:
I consistenti benefici doviti all'esposizione a basse dosi di radiazione da bombe atomiche nega il paradigma LNT e indica che una singola esposizione a base dosi di radiazione produce un miglioramento della salute.(1)
Per gli studi esaminati da Luckey sono importanti le popolazioni di controllo, e su queste si rileva che:
In alcuni casi le popolazioni di controllo sono state scarsamente selezionate. I controlli in città sono stati presi da popolazioni a 3 km dall'epicentro di ogni bomba. I controlli non in città da villaggi a più di 3 km dall'epicentro della bomba. Ciò ha un grande margine di errore: il fallout aveva raggiunto, per esempio, i 20 cGy in una città su una piccola montagna e a 3 km a est di Nagasaki.(1)
Un'altra osservazione importante riguarda le esposizioni i campioni di controllo:
Un totale di 86543 persone sono state esposte nelle due città: 45148 hanno ricevuto fino a 1 cSv e sono state utilizzate come "controlli in città". Questi sopravvissuti erano spesso più in salute dei controlli esterni. Oltre il 90% degli esposti hanno ricevuto meno di 50 cSv.(1)

lunedƬ 7 novembre 2011

Ritratti: Marie Curie

Il 2011 coincide con il 100.mo anniversario del Premio Nobel assegnato a Madame Marie Curie, una opportunitĆ  per celebrare il contributo delle donne alla scienza.
E' così che il sito ufficiale dell'Anno Internazionale della Chimica elegge Marie Curie come uno dei simboli stessi del 2011 scientifico. E non poteva esserci simbolo migliore, poiché la scienziata polacca naturalizzata francese non solo è stata una delle prime donne a vincere il Premio o la prima a vincerlo per ben due volte, ma soprattutto ha ottenuto il riconoscimento in due ambiti differenti, la fisica nel 1903 e la chimica nel 1911, stabilendo di fatto, qualora ce ne fosse bisogno, lo stretto legame tra le due discipline.
Marie Skłodowska Curie nacque il 7 novembre del 1867 a Varsavia, quando ancora la Polonia faceva parte della Russia, in una famiglia di insegnanti: sia il nonno paterno Józef, sia il padre Władysław e la madre Bronisława erano infatti insegnanti nelle scuole della regione. In particolare fu il padre a indirizzarla verso la matematica e la fisica, mentre il suo agnosticismo sembra sia generato soprattutto dalla morte della sorella maggiore, Sofia, e della madre a causa del tifo, una scelta a metĆ  strada tra l'ateismo del padre e il cattolicesimo della madre.
Ad ogni modo iniziò ad andare a scuola all'etĆ  di dieci anni nella stessa scuola dove insegnava la madre, dalla quale si diplomò il 12 giugno del 1883. A questi studi, però, non seguƬ nell'immediato nessun tentativo di accedere all'istruzione superiore: a causa della partecipazione della famiglia ai moti patriottici di quel periodo, la sua famiglia iniziò un lungo periodo di difficoltĆ  economica, che costrinse di fatto Marie a fare per molti anni il lavoro della governante, per sostenere da una parte la famiglia in quel di Varsavia e dall'altra la sorella Bronisława, più grande di due anni, andata a Parigi per intraprendere gli studi di medicina.
Ci furono, a questo punto, due eventi che alla fine spinsero Marie a seguire la sorella. Da una parte, agli inizi del 1890, la sorella Bronisława, che si era nel frattempo sposata con Kazimierz Dłuski, aveva iniziato a insistere con Marie affinchĆ© si trasferisse nella capitale francese, dall'altra, però, Marie aveva iniziato una relazione sentimentale con il matematico Kazimierz Å»orawski. D'altra parte non aveva alcuna preparazione di tipo universitario, che iniziò in patria frequentando l'UniversitĆ  volante.
Come detto a quel tempo Varsavia era sotto il controllo della Russia, che insieme alla Prussia fu la nazione che oppresse maggiormente la popolazione polacca (diversamente, invece, da quanto avveniva nell'Austria-Ungheria, il terzo impero ad essersi spartito la Polonia). In particolare, probabilmente anche in conseguenza alle rivolte delle popolazioni locali per riottenere l'autonomia (quelle del 1830-31 e del 1863-64), l'accesso all'istruzione superiore in particolare di tipo universitario era preclusa alla maggior parte dei polacchi. In questo contesto politico estremamente oppressivo si può immaginare come la situazione delle donne fosse anche peggiore.
Per tutti questi motivi a partire dal 1882 il movimento positivista polacco decise di proporre almeno agli abitanti di Varsavia una serie di corsi clandestini, che grazie all'impegno di una delle studentesse, Jadwiga Szczawińska, iniziarono a coordinarsi insieme creando una vera e propria universitĆ  clandestina, la Uniwersytet Latający, resa in inglese come flying university o anche floating university. I programmi si sviluppavano in un arco di 5-6 e coprivano i campi di scienze sociali, pedagogia, filologia e storia e scienze naturali. Questa resistenza culturale durò venti anni, fino al 1905, e in questo arco di tempo oltre a Marie Curie, tra gli altri studenti si ricordano Zofia Nałkowska, scrittrice, e Janusz Korczak, pediatra e scrittore per l'infanzia. I suoi studi scientifici in Polonia, comunque, la portarono, durante questo breve periodo, a lavorare nel Museo dell'Industria e dell'Agricoltura.
Partendo da ciò, dunque, poteva sembrare impossibile che Marie avrebbe lasciato il suo paese natale, ma Kazimierz Żorawski interruppe la loro relazione con una lunga lettera e così nell'ottobre del 1891 Marie decise di raggiungere la sorella a Parigi. Qui iniziò gli studi in fisica, chimica e matematica alla Sorbona.
La laurea arriva nel 1893 e la porta a lavorare in un laboratorio industriale, senza però abbandonare gli studi sempre alla Sorbona fino alla laurea in matematica nel 1894. Il suo interesse per il magnetismo, invece, le consente di collaborare con Pierre Curie, l'uomo con il quale condivise la vita, sposandolo nel luglio del 1895, il lavoro di ricerca e un Nobel, quello per la fisica del 1903 insieme con Henri Becquerel:
in riconoscimento dei servizi straordinari che essi hanno reso nella loro ricerca sui fenomeni radioattivi
Con il termine radioattivitĆ  si intende il decadimento radioattivo dei nuclei atomici. Non tutti i nuclei, infatti, sono stabili, e la prima osservazione documentata del fenomeno ĆØ di Becquerel nel 1896. Il contributo di Marie alla nascente nuova linea di ricerca fu, innanzitutto, la riproduzione dei risultati del collega francese(1).
Circa 15 anni prima Pierre e il suo fratello maggiore, Jacques, inventarono un nuovo tipo di elettrometro, uno strumento che serve per misurare correnti elettriche estremamente basse. Marie utilizzò l'elettrometro dei Curie per misurare le piccole correnti che attraversano l'aria attraversata dai raggi dell'uranio. L'aria umida del magazzino nel quale conduceva gli esperimenti tendeva a dissipare la carica elettrica, ma nonostante questo riuscì a realizzare delle misure riproducibili.
Dopo molti esperimenti, la fisica polacca arrivò alle stesse conclusioni di Becquerel: gli effetti elettrici dovuti all'uranio erano costanti, indipendenti cioè dallo stato, solido o polverizzato, puro o in un composto, umido o asciutto, esposto alla luce o riscaldato, dell'uranio. Inoltre confermò l'osservazione di Becquerel sull'emissione di raggi più intensi in minerali contenenti una porzione maggiore di uranio. Al lavoro del collega francese, però, aggiunse anche una importante ipotesi: la radiazione emessa dai composti dell'uranio era una proprietà insita nell'uranio stesso, qualcosa di spiegabile solo dalla struttura interna dell'atomo stesso:
(...) I reached the conviction that the emission of rays by the compounds of uranium is a property of the metal itself—that it is an atomic property of the element uranium independent of its chemical or physical state.(2)

giovedƬ 5 maggio 2011

Il rapporto tra iodio e cesio a Fukushima

Alcuni giorni fa un ricercatore del Dipartimento di Fisica dell'UniversitĆ  di Tokyo, T. Matsui, ha caricato su arXiv un preprint dal titolo eloquente: Deciphering the measured ratiosofIodine-131 to Cesium-137 at the Fukushima reactors.
Matsui, infatti, cerca di capire meglio la situazione della centrale gestita dalla TEPCO usando un po' di calcolini teorici e confrontandoli con i dati ufficiali dell'azienda energetica nipponica. Possiamo, quindi, considerarlo il primo studio fatto sui pochi dati a disposizione.
La base teorica del lavoro ĆØ la formula sul decadimento radiativo: \[N(t) = N_0 e^{-\lambda t}\] dove $N_0$ ĆØ il numero di nuclei al tempo $t_0$ (all'inizio), $\lambda$ ĆØ il tasso di decadimento (l'inverso del tempo di vita media $\tau$), $N (t)$ il numero di nuclei al tempo $t$.
Per calcolare l'equazione si parte dalla legge sperimentale \[\frac{\text d N (t)}{\text d t} = - N(t) \lambda\] Allo stesso modo, Matsui per i suoi calcoli ĆØ partito da un'equazione differenziale simile \[\frac{\text d N_I (t)}{\text d t} = f_I N_0 \theta (t;t_i, t_f) - \lambda_I N_I\] dove $\theta (t;t_i, t_f) = 1$ per $t_i < t < t_f$ e $\theta (t;t_i, t_f) = 0$ in tutti gli altri casi, $N_0$ ĆØ il numero delle fissioni nell'unita di tempo, $f_I$ ĆØ la frazione di I-131 prodotta in ogni fissione, $\lambda_I$ il tasso di decadimento dell'I-131. Condizioni al contorno sono: il reattore nucleare in funzione dal tempo $t_i$ a $t_f$; $N_I (t_i) = 0$.
Dopo aver integrato, e utilizzando la condizione $\lambda_I (t_f - t_i) \gg 1$ (che vuol direche il tempo di lavoro del reattore è più lungo del tempo di vita media dell'I-131, che èdi 8 giorni circa), Matsui trova: \[N_I (t) \simeq \frac{f_I N_0}{\lambda_I} e^{-\lambda_I (t-t_f)}\] Calcoli simili anche per il Cs-137: \[N_{Cs} (t) \simeq f_{Cs} N_0 \Delta t e^{\lambda_{Cs} (t-t_f)}\] dove $\Delta t = t_f - t_i$ e, poiché $\tau_{Cs}$ è di circa 30 anni, il risultato è stato ottenuto con la seguente approssimazione: $\lambda_{Cs} (t_f - t_i) \ll 1$ (che vuol dire che il reattore ha lavorato per un tempo di molto inferiore al tempo di vita media del Cs-137).