quarta-feira, 5 de março de 2008

AIR BAG

O air bag é formado por um dispositivo que contém azida de sódio, NaN3. Este dispositivo está acoplado a um balão, que fica no painel do automóvel (usado também em algumas máquinas industriais e em robôs de pesquisa) que funciona de forma simples: quando o carro sofre um grande impacto vários sensores dispostos em partes estratégicas do veiculo (Frontal, Traseiro, Lateral Direito e Lateral Esquerdo) são acionados emitindo assim sinais para uma unidade de controle que por sua vez checa qual sensor foi atingido e assim aciona o airbag mais adequado.

Decomposição do NaN3:

2NaN3(s)* + O(s)→ 3N2(g) + Na2O(s)

A reação inicial consiste na decomposição do NaN3 em N2 e Na. (2) Como o sódio metálico é muito reativo precisa ser inativado, o que é feito através de reação secundária com KNO3, cujos produtos são Na2O, K2O e N2. Finalmente, esses óxidos entram em contato com sílica (SiO2), formando silicatos alcalinos (um tipo de vidro) que não oferecem riscos às pessoas ou ao ambiente.


Alguns centésimos de segundo depois, o air bag está completamente inflado, salvando vidas.

Atualmente existem modelos que calculam a severidade do impacto e calculam a intensidade que o Airbag deve inflar. Para evitar o sufocamento o Airbag vai perdendo pressão após o acionamento.

Deve-se evitar fumar enquanto se está dirigindo. Se o airbag inflar e atingir o cigarro enquanto ele estiver na boca, a pessoa poderá correr risco de morte, mesmo se o impacto for moderado.

O aumento do uso de airbags de fato tornou mais perigoso o trabalho de bombeiros , equipes médicas e policiais. Os airbags podem detonar um longo período depois da colisão inicial, lesando ou até mesmo matando as equipes de resgate que estão dentro do carro. A adição de airbags de impacto lateral nos carros reduziu o número de locais nos quais as equipes de resgate podem utilizar o alicate hidráulico ou outra ferramenta de corte semelhante para remover o teto ou portas do carro com segurança. Cada socorrista deve ser treinado corretamente para desativar os airbags com segurança ou estar consciente dos riscos em potencial. Remover a bateria do carro pode ser uma boa precaução.

Capacete com air bag para motociclistas é anunciado

O primeiro capacete equipado com airbag para motociclistas, um produto de segurança que parecia impossível devido às complicações técnicas que oferecia, enfim chegará ao mercado por obra da APC Systems, uma empresa de Barcelona. Depois de mais de três anos de trabalho e de investimentos próximos de 1,5 milhão de euros, acompanhados por numerosos testes e provas de homologação, o capacete pode ser colocado à venda na Espanha no começo de 2008, de acordo com seus criadores.

O dispositivo APC (airbag protetor cervical) fica instalado ao lado da bateria da motocicleta. Em caso de acidente ou colisão, o aparelho emite um sinal de rádio que aciona o dispositivo de disparo do airbag que o motociclista leva incorporado ao capacete. O airbag, ativado, protege a região cervical do motociclista. Os inventores do novo produto garantem que, da colisão ao acionamento do airbag, o tempo é de apenas 15 centésimos de segundo. "Menos tempo do que demoramos para piscar", garante Francisco Vera, diretor técnico da empresa.

A peça desenvolvida pela equipe da APC é o dispositivo instalado na bateria da motocicleta para a emissão do sinal, que até agora representava o principal obstáculo a tentativas anteriores de produzir um capacete com airbag. "O que conseguimos é que esse dispositivo seja como um cérebro capaz de emitir ordens", disse Jordi Aránega, gerente da APC. Os demais componentes, como o capacete, o airbag e o sistema que o infla, são fabricados por diferentes empresas européias e norte-americanas.

A idéia de melhorar a segurança dos motociclistas surgiu quatro anos atrás em uma conversa entre amigos. Devido à convicção de que seria possível desenvolver um bom produto, a APC Systems foi constituída por quatro sócios em 2004. A empresa investiu 1,5 milhões de euros no desenvolvimento de seu sistema, e até o momento estava se dedicando apenas a pesquisas. "Nós mesmos nos surpreendemos por ninguém ter tentado antes desenvolver um capacete que aumentasse a segurança do motociclista", diz Aránega, apontando que 65% dos acidentes de trânsito que acontecem em cidades tem uma motocicleta como um dos veículos implicados.

A projeção de faturamento da empresa de Barcelona é de 2,5 milhões de euros no primeiro. "Estamos certos de que começaremos a vender na Espanha, mas em curto prazo devemos estender nossas atividades ao resto da Europa", diz Aránega. Os responsáveis pela companhia ainda não estabeleceram o preço do novo capacete, mas asseguram que estará perto do cobrado "pelos produtos de boa qualidade".

A APC Systems está sediada no bairro de Poblenou, em Barcelona, e no momento tem seis funcionários. O projeto do grupo foi respaldado com empréstimos e subvenções pelo Cidem, Barcelona Activa e CDTI.

*NaN3 Azida de sódio, azida sódica, azeto de sódio, trinitrogeneto de sódio, ou trinitreto de sódio, é o composto químico com formula NaN3. Este sal incolor é um reagente comum em sítese orgânica , e é um componente em muitos sistemas de "air bag" em veículos.

Estrutura

Azida de sódio é um composto iônico . O grupo N3- é centrosimétrico com as distâncias N-N de 1.18 Å Azida de sódio é altamente solúvel em água . Tais soluções contém mínimas quantidades de azida de nitrogênio , como descrito pelo seguinte equilíbrio:

N3- + H2O \overrightarrow{\leftarrow} HN3 K = 10-4.6

Preparação

O método comum de síntese é o "processo Wislicenus", o qual procede-se em dois passos da amônia. No primeiro passo, a amônia é convertida a amida de sódio:

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

A amida de sódio é subsequentemente combinada com óxido nitroso.

2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3

Alternativamente o sal pode ser obtido pela reação de nitrato de sódio com amida de sódio.





quarta-feira, 17 de outubro de 2007

Urânio empobrecido


O urânio empobrecido é um subproduto do processo do enriquecimento da forma natural desse elemento químico. Pelo fato de esse metal ser extremamente denso, resistente e inflamável, ele vem sendo amplamente empregado na área civil e militar. Seu uso crescente vem aumentando a dispersão de partículas de urânio empobrecido na natureza, expondo principalmente as populações civis a potenciais riscos cujo real impacto para a saúde humana e o meio ambiente ainda é obscuro e polêmico.

Há ainda a suspeita de que seu emprego em armamentos militares possa ser um modo silencioso de os países com altos estoques desse metal eliminarem resíduos tóxicos de seus territórios, depositando-os em locais atingidos por guerras, principalmente nos últimos 15 anos.

A utilização do urânio em sua forma natural data de 79 a.C., quando artesãos aplicavam esse metal na superfície de vidros e de cerâmicas, como um corante para obtenção de amarelo. Sua descoberta foi creditada ao químico alemão Martin Heinrich Klaproth (1743-1817), que o batizou urânio, em 1789, em homenagem à descoberta do planeta Urano, ocorrida oito anos antes. Posteriormente, o físico francês Antoine Becquerel (1852-1908) identificou as propriedades radioativas desse elemento.

Na década de 1940, as iniciativas do governo norte-americano visando ao desenvolvimento da primeira bomba atômica, através do Projeto Manhattan, inauguraram a era nuclear, em 15 de julho de 1945, no teste Trinity . Em 6 de agosto daquele ano, uma bomba de quatro toneladas, contendo cerca de 60 kg de urânio e batizada de Little Boy (Rapazinho), foi lançada sobre em Hiroshima (Japão), Três dias mais tarde, uma segunda bomba atômica cai sobre Nagasáki. Essas explosões causaram a morte instantânea, bem como nas décadas seguintes, pelos efeitos nocivos da radiação no organismo, de aproximadamente 200 mil pessoas. Desde então, o urânio passou a ser um elemento de importância estratégica no cenário político mundial, tanto sob o ponto de vista energético quanto militar.

Sobra empobrecida

O urânio é o elemento mais denso que ocorre na natureza. Sua concentração estimada na crosta terrestre está em torno de 4 miligramas por quilograma (mg/kg), podendo ser encontrado em vários tipos de solo. Apesar de sua alta densidade, o urânio não é raro, sendo mais abundante até que o tungstênio, mercúrio ou chumbo.

Embora considerado pouco radioativo, o urânio é um metal pesado com potencial quimiotóxico. Todos os seus isótopos (no caso, átomos de urânio que se diferenciam apenas pelo número de nêutrons no núcleo) emitem partículas alfa (formadas por dois prótons e dois nêutrons). Devido ao grande tamanho, as partículas alfa perdem rapidamente energia cinética, o que reduz seu poder de penetração. Assim, são incapazes de penetrar até as camadas superficiais da pele humana. Portanto, acredita-se que o urânio só ofereça risco à saúde humana se for absorvido por inalação e ingestão ou penetre os tecidos.

O urânio natural, encontrado na forma de minério, é composto por uma mistura de três isótopos distintos: o urânio 235 ( 235 U), o urânio 234 ( 234 U) e o urânio 238 ( 238 U), em que a concentração de cada um dos isótopos está diferentemente representada (respectivamente, cerca de 0,71%, 0,0054% e 99,28%). Devido à radioatividade, a quantidade de urânio em uma amostra diminui gradativamente ao longo do tempo, mas sua meia-vida (tempo necessário para a quantidade de urânio se reduzir à metade) é extremamente longa: cerca de 4,5 bilhões de anos para o 238 U.

INFLAMÁVEL, PENETRANTE E BARATO

No início da década de 1970, o exército norte-americano iniciou pesquisas para o uso de metais de alta densidade em projéteis para perfurar blindagens. Metais como o tungstênio e o urânio empobrecido foram testados, e os resultados mostraram que o desempenho de ambos foi muito superior ao de outros metais. Uma das vantagens dos projéteis contendo urânio empobrecido é que eles se inflamavam quando atingiam uma superfície dura (rochas, blindagens de aço etc.), devido às altas temperaturas geradas pelo impacto e ao relativamente baixo ponto de fusão do urânio (1.132°C). Assim, esses projéteis tornam-se mais finos à medida que derretem, fazendo com que penetrem blindagens mais resistentes. Por não ser inflamável e ter um alto ponto de fusão (3.410°C), o tungstênio não se mostrou tão adequado para uso em projéteis de perfuração de blindagens. Além disso, esse elemento foi menos efetivo que o urânio empobrecido quando empregado como blindagem em tanques. Portanto, o urânio empobrecido, também em função de sua ampla disponibilidade e baixo custo, acabou sendo escolhido para uso maciço em projéteis de alta penetração e em blindagens de veículos de combate. Isso resolvia, em parte, outro problema: a estocagem do urânio empobrecido gerado em grandes quantidades pelas usinas de enriquecimento, reciclando-o para outra finalidade. Com relação às forças armadas brasileiras, segundo uma publicação especializada (Âncoras e Fuzis, ano III/nº 10 – 1º de maio de 2001), tanto a Marinha Brasileira quanto o Corpo de Fuzileiros Navais não utilizam munição de urânio empobrecido, mas sim à base de tungstênio. No entanto, contatos feitos pelo autor deste artigo com órgãos federais brasileiros (Ministério da Defesa, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares e Centro de Tecnologia da Marinha em São Paulo), questionando-os sobre o uso ou não do urânio empobrecido para fins militares, foram infrutíferos até agora.

GOLFO, BÓSNIA E KOSOVO

Para exemplificar o poder de munições que empregam urânio empobrecido, os projéteis de 30 mm usados pela força aérea norte-americana na Primeira Guerra do Golfo, em 1991, foram capazes de atravessar blindagens de aço com até 9 cm de espessura. Quando atingiam o solo de argila, os projéteis penetravam até 3 m.

As inúmeras vantagens do urânio empobrecido levaram ao desenvolvimento maciço desses armamentos, principalmente nos Estados Unidos, onde estimativas indicam que cerca de 600 mil toneladas de urânio empobrecido tenham sido produzidas, sendo parte estocada sob a forma de hexafluoreto de urânio em cilindros enormes. Cerca de 320 toneladas foram empregadas no Iraque e no Kuwait nos conflitos decorrentes da Primeira Guerra do Golfo, e posteriormente outras 15 toneladas foram usadas na Bósnia (1995) e em Kosovo (1999).
Devido ao sucesso nessas campanhas militares, é provável que as forças norte-americanas e britânicas tenham feito uso dessas armas nos conflitos do Afeganistão (2001) e da Segunda Guerra do Golfo (2003). Esses armamentos também podem ser lançados por tanques, caças-bombardeiros, helicópteros e navios.

ALGO FICA NO AR

Quando um projétil contendo urânio empobrecido atinge uma superfície resistente (por exemplo, a blindagem de um tanque), forma-se pelo impacto uma poeira que se dispersa pela atmosfera. Estimativas indicam que cerca de 35% do urânio empobrecido das munições se tornam partículas de aerossóis no impacto ou quando esse metal se inflama. Essas partículas mantêm-se suspensas na atmosfera por um longo tempo, facilitando sua dispersão.

O maior risco de projéteis e fragmentos contendo urânio empobrecido sobre o meio ambiente é o de contaminação do solo e/ou dos lençóis freáticos. Após um ataque com esse tipo de munição, os fragmentos de projéteis parcialmente oxidados são depositados em superfícies e no solo. Investigações conduzidas em locais de teste nos Estados Unidos mostraram que a maior parte da poeira de urânio empobrecido é depositada em um raio de 100 m do ponto de impacto. Mas outros estudos sugerem que essa distância pode chegar a 40 km.

ACIDENTES AÉREOS

O urânio empobrecido já foi utilizado como aditivo fluorescente em porcelanas dentárias. Atualmente, ainda é empregado em proteções contra os raios X; como contrapesos de flaps e lemes de aviões comerciais;em quilhas de veleiros; e em carros de Fórmula 1. Uma das principais aplicações civis do urânio empobrecido é em lastros de aviões cargueiros. Um Boeing 747, por exemplo, pode empregar entre 400 kg e 1,5 mil kg desse metal como lastro. O motivo é sua alta densidade: um volume diminuto desse metal tem uma massa muito grande (ou seja, ‘pesa’ muito). Mas seu uso civil tem sido bastante discutido, e, aos poucos, esse metal vem sendo substituído pelo tungstênio, devido aos possíveis efeitos à saúde humana e ao meio ambiente. Duas das maiores empresas fabricantes de aviões civis norte-americanas, desde a década de 1980, não empregam mais o urânio empobrecido em seus aviões. Mas um grande número de aeronaves fabricadas até então ainda continua em operação.
Acidentes com aeronaves que transportavam urânio empobrecido como lastro já ocorreram em, pelo menos, três ocasiões. A primeira foi na ilha de Tenerife (Espanha), em 1977, em um dos maiores desastres aéreos da história da aviação, com 563 mortos,
quando dois Boeing 747 colidiram na pista de decolagem. O incêndio subseqüente à colisão consumiu cerca de três toneladas de urânio empobrecido. Aparentemente, não há relatos sobre o impacto da liberação de uma quantidade tão grande desse metal na população da ilha ou nos ecossistemas locais.
Em outubro de 1992, poucos minutos após a decolagem, no aeroporto de Amsterdã (Holanda), um Boeing 747 perdeu dois de seus motores e atingiu dois prédios residenciais, causando um grande incêndio e a morte imediata de 43 pessoas. As autoridades locais declararam que o cargueiro em-pregava como lastro cerca de 280 kg de urânio em-pobrecido, sendo que, dessa quantidade, cerca de 150 kg nunca foram encontrados, levantando a hipótese de que tenha sido queimada no incêndio e liberada na atmosfera na forma de partículas.
Nos anos seguintes ao acidente, foram registrados vários casos de pessoas com problemas físicos e mentais na área vizinha ao acidente. Inicialmente, esses quadros foram atribuídos aos produtos de queima de substâncias perigosas à saúde humana transportadas pelo avião, especialmente o urânio empobrecido. Mas um estudo de 2000 demonstrou que o risco daquela população exposta aos aerossóis e aos produtos de queima do avião foi muito baixo e que os casos descritos não tinham relação com o acidente.
Em um terceiro acidente, próximo ao aeroporto de Stanstead (Inglaterra), outro Boeing 747 carregando urânio empobrecido caiu minutos antes do pouso, espalhando seus destroços por uma grande área.

PROBLEMAS NOS RINS

Segundo a Organização Mundial da Saúde, o principal risco que o urânio empobrecido oferece à saúdehumana não é decorrente de sua radioatividade, mas sim de sua toxicidade química, sendo o rim o principal órgão afetado. O urânio empobrecido é 40% menos radioativo que o urânio natural, e a sua radioatividade nem mesmo penetra a pele. Assim, o risco da exposição externa à radiação do urânio empobrecido é mínimo. Mas efeitos adversos podem ocorrer devido à inalação ou à ingestão de partículas ou aerossóis produzidos pela ignição desse metal.
Uma vez dentro do corpo humano, a radioatividade pode alterar o material genético das células, levando-as a se tornarem cancerosas.
Devido à sua ampla distribuição no ambiente, o urânio – além das reservas minerais – pode ser encontrado também em plantas e animais. O corpo humano contém cerca de 75 mg de urânio, obtido principalmente pela ingestão de alimentos, como cereais e sal de cozinha.
Após a entrada na corrente sangüínea, parte do urânio empobrecido é depositada nas superfícies dos ossos, juntamente com o cálcio, onde pode ser retida por vários anos. Aproximadamente 56% do urânio encontram-se depositados nos ossos; 19% nos músculos, 16% no fígado, 8% nos rins e 16% estão distribuídos em outros tecidos. Na realidade, apenas uma pequena quantidade do urânio empobrecido é retida nos ossos, pois cerca de 90% são excretados na urina 24 horas após a ingestão.
A absorção de grandes quantidades de urânio empobrecido (de 70 mg/kg a 100 mg/kg de massa corporal) resulta em um acúmulo extremamentetóxico de urânio nos rins, o que leva a um dano nos túbulos proximais renais (principais estruturas envolvidas na filtração do sangue).

MODELOS DE LABORATÓRIO

Estudos feitos nos Estados Unidos mostram que, nos locais onde armamentos contendo urânio empobrecido foram empregados de modo mais sistemático, o contato de seres humanos com esse metal ocorreu, basicamente, de dois modos: i) exposição aguda por inalação ou ingestão de aerossóis, vapores ou poeiras;ii) exposição crônica devido à presença de fragmentos de projéteis inseridos em tecidos do corpo humano.
As informações disponíveis sobre os efeitos biológicos do urânio empobrecido são escassas, e a disponibilidade destas é muito limitada, o que dificulta a determinação precisa dos potenciais riscos da exposição a esse metal. Efeitos carcinogênicos e mutagênicos (respectivamente, que causam câncer ou mutações no código genético de um organismo) induzidos por fragmentos de projéteis retidos no corpo ou em partículas inaladas já foram descritos em modelos de laboratório.
Relatos sobre o aumento da incidência de várias condições patológicas têm sido descritos. Um caso bem ilustrativo ocorreu na guerra do Kosovo, em 1999. Pelo fato de as tropas aliadas terem utilizado armas contendo urânio empobrecido naquela região, levantou-se a possibilidade de soldados de várias nacionalidades terem sido expostos a partículas desse metal, o que teria sido a causa de leucemia nesses combatentes. No entanto, estudos recentes do Programa Ambiental das Nações Unidas (Unep) afirmam que não há evidências que apóiem essa correlação nas tropas que serviram nos Bálcãs.

DIETA OU EXPOSIÇÃO?

Com relação ao Iraque, os dados são bem mais escassos, mas se sabe que o número total de casos de câncer na cidade de Mosul, nos biênios 1989-1990 (antes da Primeira Guerra do Golfo) e 1997-1998 (depois da guerra), foi de 200 e 894, respectivamente.
Houve um aumento do número de casos de câncer de pulmão de 5,2% em homens e de 1% em mulheres após o fim dos conflitos. Mas os dados para leucemia mostraram uma tendência contrária, ocorrendo uma redução de 0,4% desses casos depois do fim da guerra. Segundo os dados publicados, esses índices não podem ser creditados à exposição ao urânio empobrecido, pois poderia ser resultado da dieta extremamente pobre da população, após anos de embargo internacional àquele país. Porém, os levantamentos indicam que os casos de leucemia triplicaram nas províncias do sul do Iraque, locais onde ocorreram as principais batalhas durante a Primeira Guerra do Golfo, em 1991.
Os estudos mais abrangentes realizados até hoje sobre distribuição, metabolismo e efeitos biológicos do urânio empobrecido foram publicados em uma edição especial da revista Journal of Environmental Radioactivity, que dedicou um volume inteiro (janeiro de 2003) a trabalhos de pesquisa na área de urânio empobrecido. Um desses estudos relata o acompanhamento médico de 33 sobreviventes da Primeira Guerra do Golfo feridos com projéteis contendo urânio empobrecido vindos de armas aliadas. Não foi relatado qualquer tipo de anormalidade nesses indivíduos devido à toxicidade química do urânio (como falência renal) ou à radiotoxicidade (por exemplo, leucemia ou osteosarcomas), embora os níveis de urânio na urina desses pacientes estivessem acima do normal. Há, no entanto, certo consenso na literatura de que estudos dessa natureza estão longe de serem conclusivos, uma vez que não levam em consideração os efeitos em longo prazo da exposição ao urânio empobrecido.

FORMAÇÃO DE TUMORES

Um estudo pioneiro, conduzido no Instituto de Pesquisas Radiobiológicas das Forças Armadas, em Bethesda (Estados Unidos), demonstrou a transformação das características (fenótipo) normais de células ósseas humanas em tumores, quando estas foram ncubadas na presença de urânio empobrecido. Alterações morfológicas e moleculares empregadas para identificar células tumorais foram encontradas após a exposição ao urânio empobrecido. Além disso, células incubadas com urânio empobrecido e injetadas em camundongos foram capazes de promover a formação de tumores. Outros estudos reforçaram essas observações, demonstrando essas alterações em células ósseas humanas na presença de frações solúveis e insolúveis de urânio empobrecido. Esses resultados indicaram que a exposição por longo prazo ao urânio empobrecido pode ser crítica para o desenvolvimento de câncer em humanos.
Um estudo publicado em 2002 por um grupo chinês mostra que células do epitélio bronquial humano se transformam em cancerígenas na presença de frações sólidas de urânio empobrecido. As células incubadas na presença de óxido de urânio empobrecido (UO2) se multiplicavam com uma taxa muito aumentada em relação a células-controle. A partir da 15ª geração, as células transformadas pelo urânio empobrecido foram também capazes de induzir
a formação de tumores em camundongos.

RESULTADOS CONTRADITÓRIOS

Altos níveis de urânio na urina de veteranos da Primeira Guerra do Golfo foram detectados mesmo 10 anos após a exposição aos fragmentos ou aos vapores de urânio empobrecido. Experimentos em ratos mostram que há uma forte correlação entre o acúmulo de urânio empobrecido nos testículos, ossos, rins e no cérebro e o aparecimento de mutações em células. Implantes de fragmentos de urânio empobrecido em ratos foram também capazes de induzir a formação de tumores malignos (sarcomas) nos músculos desses animais, ou seja, uma proliferação exacerbada de células adjacentes ao implante.
Por outro lado, estudos alegam a falta de provas que indiquem uma associação entre a exposição ao urânio empobrecido e i) a taxa total de mortalida-de; ii) efeitos adversos no sistema nervoso central; iii) lesões hepáticas; iv) alterações no sistema imune; v) desordens hematológicas. Porém, um acompanhamento de sete anos realizado entre veteranos da Primeira Guerra do Golfo expostos ao urânio empobrecido demonstrou alterações significativas nos níveis de urânio no sêmen. Segundo um grupo italiano, a exposição média das populações residentes em áreas bombardeadas com armas à base de urânio empobrecido pode causar lesões devido à toxicidade desse metal. O estudo ainda afirma que a dose-limite anual para essa população pode ser excedida poucos anos após a dispersão do urânio empobrecido, e a recomendação desse trabalho é a completa limpeza das áreas, para evitar exposições ocasionais à população.

CONDENADO OU ABSOLVIDO?

Enquanto a mídia e a pesquisa científica mantêm o foco nos possíveis efeitos do urânio empobrecido sobre os soldados da Otan, bem como nos veteranos de guerras dos últimos 15 anos, muito pouca atenção tem sido dada às populações civis altamente expostas a esse metal, como é o caso daquelas no Iraque, nos Bálcãs e no Afeganistão. Os soldados da Otan, bem como famílias deles, não estarão expostos ao urânio empobrecido ao longo da vida, diferentemente dos civis desses países, que foram ou são forçados a conviver com crateras produzidas por bombas ou mísseis e, portanto, estão expostos continuamente ao ar, à água ou ao solo contaminados ao redor deles.
Embora grande parte das informações indique que o urânio empobrecido não ofereça risco radiológico, devemos pensar sobre os riscos da exposição dos civis em longo prazo. A leucemia, induzida por radioterapia, por exemplo, desenvolve-se normalmente após um período de latência de dois a três anos, embora nesse caso se trate de uma exposição aguda e em altas doses. Evidências obtidas da população de Hiroshima mostraram que o período de latência média para o desenvolvimento dessa doença é de 10 a 15 anos – mas, novamente, se trata de uma exposição aguda em doses altíssimas.
O urânio empobrecido emite radiação em baixas doses e por tempos extremamente longos. Assim, não é possível ainda afirmar categoricamente que ele não ofereça qualquer risco biológico. Somente pesquisas de acompanhamento das populações expostas por longo prazo poderão absolver ou condenar o uso desse metal.
Finalmente, resta ainda a hipótese de o uso militar desse metal ser uma forma silenciosa de eliminação dos resíduos tóxicos em países que têm altos estoques de urânio empobrecido e que passaria despercebida pelas populações e pelos governos atingidos pelas guerras dos últimos 15 anos.

FONTE: CIÊNCIA HOJE

domingo, 30 de setembro de 2007

Projecto Manhattan

O Projeto Manhattan, ou formalmente Distrito de Engenharia de Manhattan, foi um esforço durante a Segunda Guerra Mundial para desenvolver as primeiras armas nucleares pelos Estados Unidos da América com o apoio do Reino Unido e do Canadá. O projeto foi dirigido pelo General Leslie R. Groves e a sua pesquisa foi dirigida pelo fisico estadounidense J. Robert Oppenheimer¹, após ter ficado claro que uma arma de fissão nuclear era possível e que a Alemanha Nazista estava também a investigar tais armas para si.

Embora tenha envolvido pesquisa e produção em treze locais diferentes, o Projecto Manhattan foi largamente desenvolvido em três cidades científicas secretas que foram estabelecidas por poder de domínio eminente: Hanford, em Washington, Los Alamos, no Novo México e Oak Ridge, no Tennessee.

A algumas famílias em Tennessee foram dados avisos de duas semanas para evacuarem as quintas e terras que possuíam há gerações. O laboratório de Los Alamos foi construído em terrenos que eram da Escola Rancho de Los Alamos, um colégio interno privado para rapazes. O sítio de Hanford, que cresceu para quase 1000 milhas quadradas (2600 km2), incorporava terras de algumas quintas e de duas pequenas aldeias, Hanford e White Bluff

O projecto trabalhava na concepção, produção e detonação de três bombas nucleares em 1945.

Os três principais sítios existem hoje como o Sítio Hanford, Laboratório Nacional Los Alamos e Laboratório Nacional Oak Ridge. Em 1945, o projecto empregava cerca de 130.000 pessoas e o seu pico de custo perfazia um total de cerca de US$ 2 bilhões ($21 bilhões em 1996 [1]) Os bombardeamentos atómicos de Hiroshima e Nagasaki mataram centenas de milhares de pessoas imediatamente, e muitos mais após alguns anos.


¹Julius Robert Oppenheime:(22 de abril de 1904 – 18 de fevereiro de 1967) foi um físico norte americano, director do Projecto Manhattan para o desenvolvimento da bomba atômica. Filho de um imigrante alemão que se enriqueceu com a importação de produtos têxteis, graduou-se na Universidade de Harvard em 1925. Em 1939, Albert Einstein e Leo Szilard advertiram-no a respeito da terrível ameaça que tinha suposto para a humanidade sobre a possibilidade de que o regime nazista fosse o primeiro a dispor de uma bomba atômica. Oppenheimer começou então a pesquisar tenazmente sobre o processo de obtenção de urânio-235 a partir de mineral de urânio natural, ao mesmo tempo que determinava a massa crítica de urânio requerida para a bomba. Em 1942 integrou-se no Projeto Manhattan, destinado a gerir a investigação e o desenvolvimento por parte de cientistas britânicos e estadunidenses da energia nuclear com fins militares. A sede central, o laboratório secreto de Los Alamos, em Novo México, foi elegida pelo próprio Oppenheimer. Depois do sucesso da prova efetuada em Alamogordo em 1945, se demitiu como diretor do projeto.

Einstein: Em 1939, admitiu que talvez fosse viável construir uma bomba atômica. Nas primícias da década de 40, dezenas de cientistas europeus, fugindo do nazismo e do fascismo, encontraram refugio nos Estado Unidos, onde continuaram a desenvolver pesquisas. Junto a eles estava o físico italiano Enrico Fermi, que em 1942, foi o primeiros cientista a produzir uma reação atômica em cadeia.

Com isso começava a ser comprovada a teoria de Einstein, mas não se sabia como determinar o impacto de uma explosão dessa natureza. O temor que muitos tinham é de que a bomba pudesse explodir todo o planeta. Um grupo de cientistas, liderados por J. Robert Oppenheimer, conseguiram construir a bomba fissão, também conhecida por bomba atômica.
Foram testas na manhã de 16 de julho de 1945, no deserto do Novo México, seu poder foi tão poderoso que pode ser vista em três estados americanos.

Após ter sido comprovado o poder da bomba, os americanos decidiram utiliza-la contra o Japão. O poder de destruição causado pelas bombas foi imenso, assim inicia-se a era nuclear.

Atualmente, o poder bélico está muito avançado, o homem está dominando as técnicas de destruição mais eficazes e precisas. O idealizador da bomba atômica, Einstein, tendo visto a tragédia provocada pela bomba, disse a seguinte frase: “Tudo havia mudado...menos o espirito humano”.

Einstein não participou do Projeto Manhattan!!

Ao contrário de Einstein, Enrico Fermi, físico italiano, Prêmio Nobel de Física de 1938, teve intensa participação, não apenas nas pesquisas que antecederam a fabricação da bomba, como no desenvolvimento do projeto Manhattan, coordenando a equipe responsável pelo estudos referentes às reações em cadeia necessárias para a produção do plutônio. Outro renomado cientista, com destacada participação no desenvolvimento da bomba atômica foi o dinamarquês Niels Bohr, Prêmio Nobel de Física de 1922, responsável pela descoberta de que o urânio 235 é o único isótopo fissionável com nêutrons lentos.


sexta-feira, 28 de setembro de 2007

Ácido Pícrico


O Ácido Pítrico é um composto altamente explosivo utilizado na fabricação de armamentos, principalmente na produção de granadas mas também, na produção de fármacos contra queimaduras. Esse ácido reage com a creatinina do sangue(a reação produz um tom amarelado). Com isso pode se medir a quantidade de creatinina no sangue. Subproduto residual da fabricação do ácido adípico pela oxidação do ciclohexanol e ciclohexanona com ácido nítrico. Tambem conhecido como trinitrofenol, sólido de cor amarela, altamente tóxico e de forte acidez, é sensível ao choque, explode a 300oC.





Os seus proncipais usos são:
- na medicina;
-na indústria para tingimentos;
-baterias elétricas;
-ataque químico a amostras de metais para análise metalográfica.

Desvantagens:
-Irritante para a pele, olhos e trato respiratório;
-A inalação pode causar danos aos pulmões;
-A exposição crônica pode causar danos hepáticos ou renais.

Hidrogênio! Energia de futuro

São inúmeras a formas de produção de hidrogénio que actualmente se estão a explorar e aquelas que possivelmente se irão explorar. Sem dúvida que os custos de produção são da máxima importância mas também há que ter em conta, que caminhamos para um tempo em que a preservação do meio ambiente será um ponto-chave a respeitar para obter esta molécula.Sendo assim, de entre todas as formas de produção de hidrogênio, escolhi aqui descrever a produção de hidrogênio através da electrólise (relativamente simples).

Este método baseia-se na dissociação do composto em íons, segue-se uma passagem de corrente contínua através desses mesmos íons, obtendo-se os elementos químicos desejados. Este método tem uma eficiência global na ordem dos 70 -75%.
Em muitos casos, dependendo da substância a ser electrolisada e do meio em que ela ocorre, para além de se formarem os elementos desejados também ocorre a formação de novos compostos. O processo da electrólise é uma reacção de oxidação -redução oposta àquela que ocorre numa pilha sendo, portanto, um fenômeno físico-químico não espontâneo.A eficiência deste processo pode ser melhorada por adição de sais ao electrólito de modo a aumentar a condutividade.



A energia eléctrica a fornecer poderá vir de fontes renováveis, como a energia solar, eólica, hídrica, biomassa, geotérmica, …






Com este tipo de fontes renováveis o uso da electrólise tem como vantagem ser uma forma de produzir hidrogénio perfeitamente limpo. Mas também tem aspectos negativos, como serem necessárias grandes quantidades de energia, sendo que em geral as fontes de energia usadas são não renováveis e consequentemente poluidoras.

Analisando um pouco a forma como ocorre um electrolise da água. Este método baseia-se na utilização da energia eléctrica, para separar os componentes da água (hidrogénio e oxigénio), sendo o rendimento global do processo da ordem dos 95%.No eléctrodo negativo, o cátodo, existe uma carga negativa gerada por uma bateria, da qual resulta uma tensão eléctrica que expele elétrons para a água. No eléctrodo positivo, o ânodo, existe uma carga positiva que absorve os elétrons. Como a condutividade da água é fraca, em vez da criação de carga ao longo de todo o circuito, as moléculas da água que se situam junto do cátodo são separadas em prótons e em íons hidróxido,





HO→H++OH−

Era de esperar que a água se separasse em partículas neutras (H+ e OH−), mas tal não acontece dado que a electronegatividade do átomo de oxigénio é superior à do hidrogénio, ou seja, o oxigénio capta o elétrons do hidrogénio ficando na forma mais estável com as orbitais todas preenchidas.O H+ é capaz de capturar um elétron do cátodo, passando a átomo neutro:



H+ + e­_ →H


Este átomo de hidrogénio encontra outro átomo de hidrogénio e forma uma molécula gasosa de hidrogénio:



H +H→H2


O íon OH– migra para o ânodo e aí perde o elétron capturado do hidrogénio. A produção de oxigénio e de água é conseguida a partir de 4 íons OH– de acordo com a seguinte reacção:

4OH− →O2 +2H2 O+4e−

A libertação de oxigénio é observada pelo borbulhar que surge na solução. Assim, um circuito fechado é criado, envolvendo partículas negativamente carregadas – elétrons no fio, íons de hidróxido na água. A energia cedida pela bateria é armazenada sobre a forma de hidrogénio.

Um diagrama possível para este método de obtenção do hidrogénio é o seguinte:



Esta célula necessita de água pura, logo um sistema de tratamento de água é instalado. Aproximadamente 1litro da água é requerido para produzir 1 Nm3 ou 0.09 quilogramas de hidrogénio.

Este é composto pelos seguintes componentes principais: transformador, rectificador, purificador de água, um sistema de manipulação do “lye” (refrigerador e bomba), secador, “deoxidiser”, compressor e armazenamento. As únicas impurezas directas são o vapor do oxigénio e da água. O vapor é removido pelo secador e pelo oxigénio pelo “deoxidiser”. Após a purificação o hidrogénio é comprimido e armazenado.Para conseguir a capacidade desejada da produção, todos os acumuladores de calor são colocados em série formando um módulo. Para o processo existem dois tipos de mais comuns, atmosféricos e pressurizados. Uma vantagem do electrólito atmosférico é que ao trabalhar a pressão atmosférica, tem um consumo de energia mais baixo mas o espaço requerido para a unidade é relativamente elevado. A produção sustentável da electricidade torna-se um ponto vital na viabilidade da electrólise, dado que esta acarreta dois terços do seu custo.