Nuovi elementi da fantascienza (o quasi)

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La teoria della periodicità delle proprietà chimiche e la classificazione degli elementi, sviluppata principalmente dal russo Dmitry I. Mendeleev (1834–1907) e dal tedesco Lothar Meyer (1830-1895), rappresenta una conquista fondamentale della chimica moderna.  La tavola che la rappresenta graficamente, detta “tavola periodica”, successivamente integrata e modificata ma sostanzialmente fedele all’impianto originario, è diventata non solo un’icona della disciplina ma anche un mezzo di orientamento indispensabile per chi si addentra nel complesso mondo della chimica.  La sua fortuna deriva dalla capacità di sintetizzare le proprietà chimiche degli elementi attraverso la collocazione dei loro simboli in una griglia facilmente memorizzabile.

Aggiunti quattro elementi alla tavola

La tavola è in continua evoluzione perché dalla prima stesura, risalente al 1869, sono stati scoperti molti nuovi elementi. L’ultima versione è di pochi giorni fa ed è stata pubblicata dalla IUPAC (Unione Internazionale di Chimica Pura ed Applicata). Il 28 Novembre scorso il  Consiglio di questo importante organismo sovranazionale che si occupa, tra l’altro, di nomenclatura chimica, terminologia, metodi standardizzati di misurazione, pesi atomici ed altro, ha deciso quali nomi assegnare ad alcuni elementi scoperti di recente, includendoli poi nella tavola periodica. In realtà si tratta di una “raccomandazione” ma è evidente che nessuno si sognerebbe di utilizzare nomi diversi. La fase istruttoria era stata condotta dalla Divisione di Chimica Inorganica IUPAC, che aveva valutato le proposte degli scopritori e le aveva sottoposte all’esame del pubblico per ben cinque mesi. Gli elementi ancora privi di nome ufficiale erano quattro, scoperti fra il 2002 e il 2012. In ordine di numero atomico i nomi scelti sono stati: Nihonium, Moscovium, Tennessine  e Oganesson. I rispettivi simboli e numeri atomici sono: Nh (113), Mc (115), Ts (117) e Og (118). Dovremo abituarci ad usarli anche se non tutti sono facili da ricordare e forse non suonano troppo bene alle nostre orecchie. In Italia li chiameremo: Nihonio, Moscovio, Tennessinio e Oganessio.

Modello atomico di Bohr del Nihonio

La procedura per giungere alla proclamazione ufficiale dei nomi è stata abbastanza laboriosa e affatto arbitraria, dovendo sottostare al preciso regolamento che la IUPAC si è data al riguardo. Innanzitutto, com’è logico, la proposta spettava agli scopritori. Questi, secondo tradizione, potevano scegliere fra concetti e personaggi della mitologia, minerali, luoghi geografici, proprietà chimiche e nomi di scienziati. Anche la scelta desinenza doveva collocarsi tra “-ium”, “-ine” e “-on”, a seconda del gruppo della tavola in cui andavano inseriti. Su questa base, l’elemento 113, scoperto in Giappone, ha assunto il nome Nihonium, da Nihon, che significa “Terra del Sol Levante”. Gli elementi 115 e 117 riconoscono con i nomi Moscovium e Tennessine, proposti congiuntamente da russi e americani, il contributo di importanti centri di ricerca della Russia (Dubna) e degli USA (in particolare Oak Ridge – regione Tennessee) alle scoperte da parte dei rispettivi Paesi. Anche il nome Oganesson è stato proposto congiuntamente da russi e americani per onorare il fisico Yuri Oganessian (1933) e i suoi contributi pionieristici agli studi sugli elementi transattinidi.

Quattro elementi artificiali e instabili

I nuovi elementi inclusi nella carta sono artificiali, quindi non presenti in natura, benché non si possa escluderne la presenza nello spazio.  Sono stati “fabbricati” con macchine complesse e molto costose, come gli acceleratori di particelle e sono molto instabili. Il Nihonio, ad esempio, ha un tempo di dimezzamento di circa 20 secondi e decade a Roentgenio-282 emettendo particelle alfa. Si pensi che l’Oganessio ha addirittura un tempo di dimezzamento di circa 0,89 millisecondi.

Di questi due elementi, finora, ne sono stati prodotti pochi atomi, di quelli di Moscovio pare che se ne possa produrre solo uno a settimana.  Al di fuori della ricerca pura e delle nuove informazioni che possono arrecare alla conoscenza del nucleo atomico, è impossibile dimostrare che i nuovi elementi abbiano una qualche utilità pratica. Naturalmente non si può escludere nulla ma per ora solo la fantascienza ha creato elementi dotati di caratteristiche talmente eccezionali da sfuggire perfino alla scienza più evoluta del Pianeta.

Newsletter #issue 3, 2017

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Arte e scienza

Antonio Canal, detto il Canaletto, Campo santi Giovanni e Paolo, 1738 ca, olio su tela, 46,4x78,1 cm, Londra, Royal Collection. Prestato da Sua Maestà Elisabetta II e visibile nella mostra “Bellotto e Canaletto. Lo stupore e la luce”, dal 25 novembre 2016 al 5 marzo 2017 alle Gallerie d’Italia, Piazza della Scala, Milano

  • All'ingresso della mostra "Bellotto e Canaletto, lo stupore e la luce" alle Gallerie d'Italia di Milano si può ammirare la camera ottica portatile appartenuta (forse) a Canaletto. Come utilizzavano questo oggetto Antonio Canal, detto Canaletto, e Bernardo Bellotto, suo nipote e allievo? Come ha influito l'ottica sulla rappresentazione artistica della realtà? [Scienza in Rete, Marco Capovilla]
  • La prima descrizione di una camera obscura è attribuita allo scienziato arabo musulmano Ibn al-Haytham, conosciuto in Occidente con il nome latino di Alhazen. Nel suo libro Kitab al-Manazir (Libro dell'ottica) rivoluzionò la teoria della luce. Probabilmente l'ostilità della religione musulmana verso la rappresentazione figurativa, impedì a Alhazen di realizzare un dispositivo basato sui principi che aveva scoperto. [Scientific American; David Biello]
  • David Hockney, pittore e fotografo inglese, e Charles Falco, fisico sperimentale, elaborarono nel 2000 una teoria secondo la quale l'arte occidentale ha ricevuto un contributo fondamentale dalle conoscenze scientifiche sull'ottica negli ultimi 400 anni. [BBC; David Hockney's Secret Knowledge]
  • Che impatto ha avuto la rappresentazione fotografica della realtà sulla scienza? Secondo David Bower gli ha conferito maggiore autorevolezza e senso di oggettività. [Science News, Bruce Bower]
  • Nel libro "Visual Strategies" Felice Frankel guida gli scienziati a un uso efficace delle immagini, soprattutto fotografiche, per raccontare la propria attività di ricerca. [MIT News; David L. Chandler]

Ricerca scientifica nell'era di Trump

Art Whght House Moon. Credit: The Cancer Letter Issue 6, 12 Febbario 2016.

  • L'eredità della presidenza Obama per il mondo della ricerca scientifica è notevole: la Precision Medicine Initiative, il Cancer Moonshot e molto altro. Visione e tempismo secondo Alberto Mantovani. [Scienza in Rete, Alberto Mantovani]
  • Se Barack Obama nel 2009 promise di restituire alla scienza un posto di rilievo nell'agenda politica, Trump si è mosso nella direzione opposta. Almeno finora. Gli scienziati americani hanno fatto sentire la loro voce sui social media durante la cerimonia di insediamento di venerdì 20 gennaio con l'hashtag #UsofScience [Vox, Julia Belluz]
  • In quanti modi Trump può intervenire sulla ricerca scientifica? Il riassunto nell'infografica pubblicata da Nature.  [Nature News, Lauren Morello]

Etica della scienza / Politica della ricerca

Credit: Protasov AN's Portfolio Credit: Shutterstock.

  • La ricerca interdisciplinare premia in termini di visibilità ma diminuisce la produttività. Questo il risultato dello studio di Erin Leahey, sociologa della scienza all'università dell'Arizona. [LSE Impact Blog, Erin Leahey]
  • Una nuova minaccia alla credibilità della comunicazione scientifica: le riviste "predatorie". Queste riviste pubblicano articoli a pagamento, spesso senza sottoporli a processi di peer-review. Il settore economia e management è il più colpito da questo fenomeno. Tutti i dettagli in uno studio pubblicato dalla Scuola Superiore Sant'Anna. [lavoce.info; Manuel F. Bagues, Mauro Sylos Labini e Natalia Zinovyeva]
  • Graham Coop, un genetista della UC Davis, ha deciso di non pubblicare su nessuna rivista un suo contributo caricato su biorXiv, l'archivio di pre-print in area biologica. La sua scelta è dovuta da una parte al fatto che si trattava di un commento a un articolo e non conteneva un risultato veramente originale, dall'altra alla presenza dei commenti on-line da parte degli utenti di biorXiv. Si chiama pre-peer-review e minaccia di sostituire il processo di peer-review più tradizionale. Cosa ne pensano gli scienziati? Ecco il dibattito che si è svolto (ovviamente) su Twitter. [Nature Research Highlights; Dalmeet Singh Chawla]
  • Al Rochester Institute of Technology nascono due programmi di alta formazione per dottorandi e post-doc con problemi di udito. La diversità nella comunità dei ricercatori biomedici aumenta la qualità della ricerca e ne arricchisce l'agenda. [Science; Gerry Buckley, Scott Smith, James Dearo, Steve Barnett, Steve Dewhurst]
  • Come i decisori politici possono sfruttare le conoscenze accademiche nell'era della post-verità? Nel libro "Evidence-Based Policy Making in the Social Sciences: Methods that Matter" Gerry Stoker e Mark Evans si rivolgono a studenti e practitioners, passando in rassegna strumenti non tradizionali per basare le decisioni politiche sulle evidenze scientifiche. [LSE Impact Blog; David Burton]

Miscellanea

Credit: Associazione Cittadini per l'aria.

  • Si terrà a Milano nell'Aula Magna dell'Università Statale il convegno "RespiraMI. Air Pollution and our Health". Due giorni, il 27 e 28 gennaio, dedicati a un dibattito tra esperti e rappresentanti dell'OMS sugli effetti dell'inquinamento atmosferico sulla salute, in particolare su quella delle categorie più vulnerabili. [RespiraMi]
  • Un gruppo di scienziati svedesi e americani, ha realizzato tramite stampa 3D un microscopio alimentato da uno smartphone in grado di effettuare analisi del DNA e diagnosticare così alcuni tipi di tumori. Il dispositivo potrebbe essere prodotto al costo di 500 dollari, diventando sostenibile per chi offre assistenza sanitaria nei Paesi in via di sviluppo. [BBC Technology; Leo Kelion]
  • La Cina ha inaugurato la scorsa settimana la Dalian Coherent Light Source, un Free Electron Laser. La particolarità della facility cinese è la lunghezza d'onda dei fotoni prodotti, inferiore ai 200 nm. Viene chiamata vacuum ultraviolet light ed è particolarmente adatta a studiare atomi e molecole all'interno di un gas. La ricerca alla Dalian Coherent Light Source potrebbe aiutare a capire come gli aerosol nocivi alla salute si formano e si degradano nell'atmosfera. [Science; Dennis Normile]
  • 3L'11 gennaio scorso il primo fascio di elettroni ha percorso l'anello acceleratore di SESAME, il laboratorio costruito ad Amman in Giordania da una collaborazione senza precedenti tra scienziati provenienti dai Paesi del Medio Oriente, tra cui Iran, Israele, l'autorità Palestinese, Pakistan e Cipro. [Nature; Elizabeth Gibney]