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mercoledì 12 ottobre 2016

Intervista a un antimatteriano


Gli antimatteriani (Antimatterians in inglese) sono un gruppo di persone che ha scelto di cibarsi esclusivamente di antimateria. Questa nuova dieta è particolarmente diffusa tra le nuove generazioni di fisici e si sta estendendo agli studiosi delle materie scientifiche. Abbiamo voluto intervistare una di queste persone, senza pregiudizi, per capire pro e contro di questa scelta di vita. 
Quando nasce l’antimatterianesimo? In cosa consiste.
È una dieta sviluppatasi nell’università di Berkeley alla fine degli anni ’90 e – come dice il termine – consiste nel nutrirsi solo di antiparticelle e antimateria. È la forma più nobile ed efficiente di cibo perché l’antimateria viene convertita completamente in energia nel nostro stomaco, anzi addirittura nella nostra bocca! In questa maniera non vi sono scorie o scarti e il nostro corpo è quindi naturalmente libero da tossine. Pensate: se una reazione chimica, quelle solite del cibo di ‘materia’, fornisce un’energia pari a 1, quella delle reazioni nucleari fornisce un’energia milioni di volte superiore, ma quella dell’antimateria è miliardi di volte più grande. In sostanza noi diciamo BASTA al cannibalismo in cui materia mangia materia.
 Ma dove trovate l’antimateria e le antiparticelle?
Innanzitutto ci teniamo a dire che la produzione è equa e solidale. Equa perché per ogni grammo di antimateria prodotta produciamo un grammo di materia, quindi noi rifuggiamo tutte le forme di produzione che violano CP, ossia l’inversione di carica e parità che non è rispettata nelle interazioni deboli. Inoltre è solidale perché tutta l’antimateria viene prodotta negli acceleratori locali di particelle e lì distribuita nelle vicinanze. Ci sono ovviamente le grandi distribuzioni come LHC a Ginevra, ma ad esempio in area romana ci riforniamo all’acceleratore Daphne dei laboratori INFN di Frascati, dove peraltro è avvenuta la prima collisione materia – antimateria (positroni e elettroni) al mondo.
 E per chi vive lontano da un acceleratore di particelle?
Ci sono anche le macchine medicali: ad esempio la PET Positron Emission Tomography, utilizzata per la diagnostica di tumori, la notte viene sfruttata per produrre antiparticelle a basso costo. Inoltre ci sono anche gli antimatteriani atmosferici. In quel caso si tratta di una dieta a base di muoni prodotti dall’interazione di particelle nell’atmosfera. Ovviamente i muoni positivi sono separati da quelli negativi con un apposito magnete che permette di selezionarli correttamente.
 E per i neutrini come fate?
Quello è un problema, in realtà le devo confessare che ci si divide in antimatteriani ortodossi, che aspettano di capire se il neutrino è una particella di Majorana, ossia la sua stessa antiparticella (e quindi non andrebbe mangiata) e in quelli non ortodossi che se ne nutrono senza problemi.
 Veniamo ora alle critiche a questa dieta: c’è chi vi accusa anche di cibarvi di cervelli positronici dei robot di Asimov.
Questa è una calunnia. Sono falsità messe in giro da chi non accetta il nostro stile di vita. Per quanto gustosi, succosi e saporiti i cervelli positronici possano risultare, nessuno di noi se ne ciberebbe. Almeno non finché l’automa è attivo.
 E chi vi accusa di aver svuotato la fascia di antiprotoni intorno alla terra?
In quel caso ne rivendichiamo l’atto: gli antiprotoni sono di chi se li prende,  del resto non è che esista ancora l’Enterprise che li potrebbe usare. Anzi, le dirò di più: abbiamo in programma una missione su Giove per prendere gli antiprotoni in quella magnetosfera, sono milioni di volte più abbondanti.
 La ringrazio del suo tempo e della sua collaborazione.
Sono io a doverla ringraziare. Mi scusi se non le dò la mano, ma l’esplosione spazzerebbe via mezzo continente.
(originariamente pubblicato su scientificast)

mercoledì 9 gennaio 2013

La radioattività in Giappone: Aggiornamenti; Funghi, Firme radioattive e decontaminazioni 'sportive'



Radioattività ambientale.

The Asahi Shimbun
Foto dello smaltimento 'sportivo' del materiale radioattivo
(dal sito dell'Asahi shimbun)
A Tokyo la radioattività media è  un terzo di quella di Roma: 0.1 microSv/h contro 0.3microSv/h della nostra capitale. Il Cesio proveniente dai reattori di Fukushima è ancora rivelabile seppur in quantità molto basse. Lo strato di polveri sta venendo ricoperto da nuovi materiali non contaminati, per cui la radioattività al suolo sta lentamente diminuendo. Analogo discorso per la baia di Tokyo: se da un lato questa riceve ed accumula i fanghi contaminati dai fiumi che si immettono (in agosto 2012 i valori erano aumentati), dall'altro questo materiale viene rapidamente sommerso da nuovi depositi. In questo caso, non essendoci piante acquatiche con radici molto profonde, si presume (o si spera) che il  decremento sia più rapido che in superficie. 

Cibo e "Firma di Fukushima"

Allegato il rapporto mensile di una delle COOP giapponesi (le foto sono in fondo):
Al momento vi sono 326,000 campioni misurati dal governo, di cui 4,414 dalla COOP. 
Nessuno con valori misurabili a parte i soliti funghi con 20 Bq/kg (le banane hanno 125 Bq/kg di potassio 40). 
Come già accennato in precedenza, i rivelatori a ioduro di sodio (NaI) non sono in grado di discriminare tra l'isotopo 134 e quello 137 del Cesio. Questo può essere effettuato dai rivelatori a Germanio, più precisi ma più costosi. Ai fini della dose assorbita ed equivalente non vi è alcuna differenza tra i due isotopi, ma i loro diversi tempi di decadimento consentono di determinare se un dato campione sia contaminato da cesio di Fukushima o no. Nel caso di cesio 134 il tempo di dimezzamento è di due anni (ossia ogni due anni ne sparisce la metà) mentre nel cesio 137 è di 30. 


Funghi colpevolizzati

Non che ci sia alcuna differenza biologica tra gli effetti del cesio di Fukushima e quello pdi diversa origine, ma si tratta di una misura importante per comprendere modalità di diffusione ed eliminazione della radiazione.
Alti livelli di cesio sono spesso riscontrati nei funghi che, in virtù delle loro lunghe radici, filtrano grandi quanità di acqua e possono assorbire anche questo materiale.
Tuttavia gli alti livelli riscontrati nelle prefettura di Aomori sono da attribuirsi a cesio pre-Fukushima. Infatti il   professor Yasuyuki Muramatsu della Gakushuin University ha stabilito che in quei funghi non vi è cesio 134 e quindi l'origine deve esser antecedente all'incidente della centrale nucleare, presumibilmente ai passati test nucleari delle superpotenze. 

Decontaminazione.


Il processo di decontaminazione nella prefettura di Fukushima prosegue seppur lentamente e tra le proteste degli abitanti: lo scorso 4 gennaio, l'Asahi Shimbun ha rivelato che una parte del materiale radioattivo è stata semplicemente buttata nei fiumi o comunque non correttamente smaltita. Più di recente ha mostrato come le denunce dei residenti della prefettura siano state completamente ignorate dal governo. 





lunedì 9 aprile 2012

Aggiornamenti: centrale di Fukushima, produzione di energia e contaminazione del cibo in Giappone.

Stato dei Reattori alla centrale di Fukushima



Il livello dell'acqua nel reattore 2. Da qui
Nei giorni scorsi le ispezioni al reattore 2  hanno rivelato che il livello dell’acqua è più basso di quanto previsto, 60 cm invece che i 4 metri che ci si attendeva. La radiazione è dunque più alta del previsto, 73 Sievert/h, un valore tale da impedire l’uso di robot e da complicare le operazioni di bonifica

E' plausibile che oltre ai sarcofagi di cemento sarà necessario stoccare in container vicino alla centrale la terra contaminata nei 20 km della zona d'esclusione.


Contaminazione dei cibi

Come atteso, la soglia di contaminazione del cibo è stata abbassata da 500 Bq/kg a 100 Bq/kg. Anche se un limite più basso è preferibile in assenza di dati circa l'effetto delle basse soglie di radiazione su grandi popolazioni, questo numero (da confrontarsi con i 125Bq/kg di potassio 40 delle banane) sta creando non pochi problemi agli agricoltori, che non sono più in grado di smerciare molti prodotti (soprattutto i funghi). va ribadito che questi valori di radiazione non sono pericolosi, soprattutto se presenti in prodotti consumati in piccole quantità.

Produzione di energia elettrica

La centrale nucleare di Oi.
Nel frattempo  la penultima centrale nucleare del Giappone non produce più energia elettrica lasciando un solo reattore nucleare operativo. D'altro canto il governo prevede di riattivare almeno  due reattori della centrale di Oi nella prefettura di Fukui (gestita dalla Kansai Electric Power Corporation, KEPCO), per un totale di circa 2.3 GW.  Infatti, anche se la produzione di energia elettrica è al momento sufficiente, le alte temperature e gli alti tassi di umidità potrebbero richiedere dei nuovi black-out programmati come quelli dei primi mesi del dopo terremoto a causa di un deficit del 13% di produzione di energia dovuto alal chiusura delle centrali nucleari (l'Asahi Shimbun dubita che queste stime siano accurate). Qui un resoconto della situazione energetica nella scorsa estate, che si è però rivelata meno calda del temuto.  Stando al grafico della TEPCO la potenza assorbita è di poco superiore ai 30GW, di fronte ad una potenza massima di circa 40GW. L'estate scorsa il valore massimo è stato di circa 50 GW (anche se a settembre la TEPCO ha rivelato di essersi "sbagliata" circa le stime di energia prodotta ed il margine disponibile).   

Consumi della domenica (di Pasqua) 8 Aprile. Da qui.
 Il 9 Aprile (lunedì) la richiesta è pressochè la stessa. 
Alcuni numeri di riferimento: nel 2008 il Giappone ha prodotto 1.085 miliardi di kWh, per una potenza media di 123 GW. All’inizio del marzo 2011 i 55 reattori nucleari giapponesi erano in grado di fornire 47.5 GW, pari a circa il 30% della produzione di energia. L’idroelettrico fornisce il 7.5% e il resto è ottenuto bruciando combustibili fossili. Tra l'11 ed il 12 marzo 2011 la produzione di picco di energia elettrica della TEPCO è crollata da 42 a 34 GW. Con la chiusura delle centrali nucleari il fabbisogno energetico è stato  coperto da importazioni di gas e petrolio dall’estero. Il picco dell'estate 2011 è stato 42GW rispetto ai 60 GW dell'estate del 2008 (questi valori si riferiscono alla sola produzione TEPCO, non di tutto il Giappone).

A complicare la situazione si aggiunge il fatto che metà (Tokyo, Sendai, Sapporo…) dell’isola utilizza corrente a 50 Hz mentre l'altra metà (Kyoto, Osaka, Nagoya) utilizza corrente a 60 Hz. È complicato convertire la corrente generata da una centrale a 50 Hz in una a 60 Hz o viceversa: i tre punti di scambio riescono a gestire solo 1GW di potenza, e  pertanto la carenza di energia da una parte non può essere bilanciata facendo ricorso all’altra metà del Giappone.