Riassunto del libro "Marie Curie e i segreti atomici svelati", Sintesi del corso di Fisica

Scarica Riassunto del libro "Marie Curie e i segreti atomici svelati" e più Sintesi del corso in PDF di Fisica solo su Docsity! Marie Curie e i segreti atomici svelati ➤Capitolo 1: Marie Slokodowska Curie nacque il 7 novembre del 1867 in Polonia, a Varsavia. A quell’epoca Varsavia era un territorio russo ed era vietato insegnare e studiare la lingua polacca, per chi lo faceva era previsto il carcere e internamento in Siberia. C’era un clima di perenne inquisizione in tutte le scuole. Il padre di Marie era Vladislav era un docente di matematica e fisica al liceo. Sua madre Bronislava che a causa di una malattia ai polmoni non ha mai abbracciato Marie e morirà a soli 42 anni. Marie era la più piccola di 5 fratelli. Marie perderà anche Zosia una delle sue sorelle che aveva 15 anni a causa del tifo. ➤Dimitri Mendeleev= chimico che mise in ordine gli elementi chimici conosciuti secondo il loro peso atomico e ha scoperto che le loro proprietà riappaiono periodicamente. Egli costruì la tavola periodica, lasciando degli spazi vuoti che erano dedicati agli elementi che dovevano essere ancora scoperti. ➤Capitolo 2: dopo aver terminato il ginnasio non poteva proseguire gli studi perché gli studi superiori erano vietati alle ragazze. Allora Marie si iscrisse a all’università volante, una scuola clandestina. Le lezioni si tenevano in appartamenti privati, con il rischio di essere scoperti dalla polizia. Marie iniziò a dare delle lezioni private per aiutare la situazione economica di suo padre così come facevano i suoi fratelli e molti ragazzi di Varsavia. Per i giovani di Varsavia c'era solo un modo per diventare adulti indipendenti: dovevano andarsene. Così anche Bronya la sorella di Marie andò a Parigi a studiare Medicina. Prima di andare fece un patto con Marie . Così Marie iniziò a lavorare come istitutrice in una famiglia ricca per dare il denaro a sua sorella in modo da consentirle di andare in Francia. La prima famiglia in cui fu Assunta fu un'esperienza terribile. Successivamente trovò lavoro presso una famiglia di proprietari terrieri a Sluski e così a soli 17 anni Marie lasciò casa e famiglia. Durante questo periodo ella trova il tempo per imparare il francese mentre insegnava a leggere e a scrivere in polacco ai figli dei suoi datori di lavoro. ➤Capitolo 3: Marie conobbe Casimiro un ragazzo che studia ingegneria agraria e si era invaghito di lei. Casimiro era il figlio dei datori di lavoro di Marie che si opposero al loro matrimonio. Dopo la fine del contratto con quella famiglia Marie ritornò a Varsavia. Successivamente suo cugino la invitò a un corso tenutosi al museo dell'Industria e dell'Agricoltura, sotto a questo nome si nascondeva una scuola di scienze non autorizzata dal governo russo dove lavoravano allievi di Mendeleev e bunsen con cui Marie imparò le più moderne tecniche della chimica. Nel frattempo sua sorella mantiene la promessa e invitò Marie a Parigi. Fu un viaggio di tre giorni in quarta classe e Marie si era portata da mangiare, dei libri, caramelle, una coperta e uno sgabello pieghevole. Era l'anno 1891 e Marie aveva 24 anni. ➤ Capitolo 4: Marie visse a casa di Bronya e di suo marito. Insieme a sua sorella aprì uno studio medico. I tre conducevano una vita modesta e poco parigina. Marie frequentò l’università della Sorbona e fu una delle pochissime ragazze a frequentarla. Dopo 2 anni si laureò in scienze fisiche e vinse una borsa di studio, per questo decise di rimanere a Parigi per proseguire i suoi studi. Le fu proposto un primo lavoro che consisteva nello studiare le proprietà chimiche e magnetiche di alcuni acciai per incoraggiare l’industria per conto della società. Marie si fece consigliare da un esperto che lavorava nella scuola di fisica e chimica industriale: Pierre Curie. ➤ Pierre Curie: era un grande scienziato che si interessò al magnetismo e studiò le sue variazioni nei cristalli in seguito a compressione e dilatazione, e il fenomeno inverso ( deformazioni di un cristallo causate dall’applicazione di una carica elettrica. Gli orologi a quarzo furono il risultato di quelle scoperte. Insieme a suo fratello costruì l’elettrometro (uno strumento capace di misurare cariche elettriche piccolissime) e una bilancia magnetica (che pesava i centomillesimi di grammo) era un genio. ➤ Capitolo 5: Marie accettò di sposare Pierre nel 1895 e fecero il viaggio di nozze in bicicletta. Nel 1897 nacque la loro prima figlia Irène ➤Wilhelm Conrad Röntgen: fu l’uomo che scoprì i raggi X e nel 1901 ricevette il premio Nobel per la fisica. Egli stava studiando i fenomeni che avvengono quando si trasmettono cariche elettriche nei gas rarefatti. I raggi che scoprì erano in grado di penetrare e superare la materia e di impressionare una lastra fotografica. Il 22 dicembre 1885 ottenne la prima lastra con i raggi X. ➤ Capitolo 6: Pierre divenne docente a una scuola di fisica e Marie iniziò a preparare la tesi per la libera docenza. Iniziò così a studiare un fenomeno osservato dal professore Becquerel secondo cui alcune sostanze emettono raggi molto simili ai raggi X di Röntgen. I raggi X si creano bombardando una piastrina metallica con gli elettroni (cariche elettriche di segno negativo). I raggi di Becquerel avevano altra origine, ovvero senza alcuna sollecitazione dei materiali che contengono l’uranio. ➤Uranio: è un metallo bianco argenteo, è l’elemento più pesante (1 suo atomo pesa 238 volte 1 di idrogeno. Esso occupa il 92º posto nella tavola periodica degli elementi (ha una posizione alta per il numero atomico). Oggi quando si parla di uranio si pensa a reattori nucleari e bomba atomica, ma alcuni suoi composti, gli ossidi, venivano usati anche nell’antichità per colorare di giallo le ceramiche. Questo elemento fu identificato nel 1789 e prese il nome del pianeta Urano che era stato scoperto l’anno precedente. L’uranio è contenuto in un minerale, la Pechblenda, un minerale a cui finora non era stata data abbastanza importanza. ➤ Capitolo 7: Marie si rese conto che anche altre sostanze oltre all’uranio emettevano i raggi scoperti dal professor Becquerel. Gli atomi di Torio sono leggermente più piccoli di quelli dell’uranio. Anche il Torio è un metallo raro che prese il nome dal vichingo Thor dio del fulmine e della guerra. Marie continuò a lavorare su alcuni campioni di pechblenda: Ella sospettò che in questo mi minerale che conteneva uranio e Torio ci fosse una sostanza più radioattiva un nuovo elemento ancora non identificato. Così Pier lascio il suo lavoro per darle una mano non fu un lavoro semplice e il 18 luglio del 1898 mari annunciò la scoperta di un nuovo elemento: il polonio. ➤Polonio: il Polonia occupa l’84º posto nella tavola periodica degli elementi. Successivamente verrà scoperto che i raggi che emette contengono neutroni uno dei tre tipi di particelle che fanno parte del nucleo atomico. La radioattività è una disgregazione spontanea degli atomi, il primo a definirne l’origine fu Ernest Rutter Ford.egli sosteneva che gli atomi avessero un nucleo di segno positivo attorno al quale ruotavano piccolissimi elettroni di segno negativo. ➤ Capitolo 8: Marie era convinta che la pechblenda nascondesse un altro elemento ancora più raro e più radioattivo di uranio Torio e Polonia. Per dimostrarlo aveva bisogno di estrarlo ma per ricavarne anche un solo grammo occorreva una montagna di questo minerale e un posto adatto per lavorarlo. Marie venne aiutata dal governo austriaco che le donò questo materiale e Marie dovette pagare solo il trasporto. Marie è e per Pier trovarono un laboratorio, una vecchia rimessa di carrozze. Dopo mesi e mesi riuscirono a isolare una sufficiente quantità di questo elemento sconosciuto che fu poi chiamato radio dalla parola latina radium, raggio. I sali di radio sono biancastri e opachi ma non al buio, di notte risplendeva con una sfolgorante luce azzurra. I due coniugi scoprirono che questa fluorescenza insieme alla radioattività è contagiosa. ➤ Il Radio: il radio e milioni di volte più radioattivo dell’uranio ed emette calore e atomi di elio. Perdendo alcuni pezzettini diventa un altro elemento: il radon, che perdendo altri pezzettini diventa: polonio, che a sua volta diventa lo stabile piombo e sua volta il radio discende dall’uranio. In pratica gli atomi radioattivi pian piano decadono in altri elementi. ➤ Capitolo 9: Marie e Pierre iniziarono a manifestare strani disturbi come le mani screpolate la pelle che si fessura si arrossa e si squama. I due avevano dato un piccolissimo campione di radio al professor becquerel che lo aveva tenuto nel panciotto e si era scottato.il radio si rivelò subito utile. Una serie di ricerche mediche dimostrarono che le sue radiazioni erano in grado di guarire malattie della pelle come ad esempio il lupus e alcune forme di cancro. Alcuni uomini d’affari americani andarono da Maria per comprare il brevetto dell’estrazione del radio, ma ella si rifiutò. Desiderava che le sue scoperte fossero accessibili a tutti senza esclusive. Il 25 giugno 1903 Marie consegue il dottorato. Il punto centrale della sua tesi era il radio e la radioattività, sua sorella le compro anche un abito nuovo per questa cerimonia. Pierre ricevette molti complimenti per queste ricerche, un’offerta di lavoro all’Università di Ginevra, il premio Plantè un finanziamento dell’Accademia delle scienze di Parigi. Marie Curie Pierre curie e il professor becquerel vinsero il premio Nobel per la fisica. ➤Alfred Bernard Nobel: egli era un industriale svedese diventato ricchissimo il per l’invenzione della dinamite e altri esplosivi. Morì nel 1896 lasciando le sue proprietà a una fondazione a lui intitolata che ogni anno distribuisce gli interessi del suo patrimonio a coloro che si sono adoperati per il bene del genere umano. I premi Nobel sono stati conferiti nel 1901 e vengono annunciati in ottobre dal 1902, il re di Svezia li consegna personalmente ai vincitori durante una cerimonia ufficiale il 10 dicembre di ogni anno anniversario della morte di Alfred Nobel. ➤ Capitolo 10: Maria fu la prima a vincere un premio Nobel. Ma il radio poteva comunque provocare gravi lesioni, la radioattività persisteva nel tempo e solo il piombo poteva fermarlo. Pierre però non stava per niente bene a causa delle molte radiazioni. Marie aveva conosciuto Jean Perrin, Un fisico che ha descritto la natura degli elettroni, i “granellini“ di segno negativo che orbitano intorno al nucleo dell’atomo.Maria conosce conobbe anche Ernest Rutherford. ➤ Alchimia: disciplina antenata della moderna chimica, confinante con la magia e la metallurgia. Uno dei suoi fini era la ricerca della pietra filosofale e la trasformazione in oro di metalli più poveri. ➤ Atomo: un tempo considerato la parte più piccola invisibile di un elemento.grazie la scoperta della radioattività si capì che gli atomi sono composti di particelle ancora più piccole tenute insieme da una straordinaria forma di energia. ➤ Henri Becquerel: fu l’uomo che scoprì che alcuni minerali contenuti contenenti uranio emettevano raggi simile ai raggi X. Questi furono infatti chiamati raggi becquerel e segnarono l’inizio di tutta una serie di ricerche. Il becquerel ora è anche un’unità di misura della radioattività. ➤ Bomba A: sfrutta il fatto che bombardando con dei neutroni degli atomi di uranio-235 i nuclei di questi si spezzano dando inizio una reazione a catena che sprigiona una grandiosa quantità di energia sottoforma di calore radiazioni e altre particelle nucleari. ➤ Bombe atomiche o Nucleari: sono di due tipi quelli che sfruttano una reazione di fissione le bombe A e quelle che sfruttano la reazione di fusione le bombe H. ➤ Boma H: si basa sulla reazione nucleare di fusione di nuclei atomici di due isotopi dell’idrogeno deuterio e tre Izio. È una reazione simile a quelle nel sole e nelle stelle. ➤ Bomba Sporca: È una bomba confezionata con esplosivi convenzionali come dinamite e tritolo con l’aggiunta di scorie di elementi radioattivi. L’esplosione dei fondi e polveri radioattive. ➤ Centrale Atomica: sfrutta la reazione atomica controllata. Il calore che ne deriva scalda l’acqua fino a trasformarla in vapore che aziona delle turbine che a loro volta muovono delle dinamo che producono elettricità. Le centrali atomiche più diffuse provocano scorie radioattive indesiderate.le centrali atomiche di nuova concezione “fusione“ dovrebbero risolvere questo problema. ➤Chimica: si occupa delle infinite combinazioni e reazioni che avvengono tre 92 elementi che compongono l’universo dal più piccolo (l’idrogeno) al più pesante (l’uranio). Nelle reazioni chimiche gli atomi rimangono immutati e non viene messa radioattività. ➤ Contatore Geiger: rilevatore misuratore dell’intensità della radioattività. Prende il nome dal suo inventore il fisico tedesco Hans Wilhelm Geiger. Fu inventato intorno al 1913. ➤ Curie (Ci): unità di misura della radioattività che prende il nome da Pierre e Marie curie.è pari alla quantità di radioattività emessa da 1 g di radio 226. Equivale a 3,7 X 1010 becquerel (un’unità di misura della radioattività molto più piccola e ora diffusa che prende il nome da Henri becquerel). ➤ Irène Curie Joliot: prima delle due figlie di Maria curie che assieme a suo marito ottenne il premio Nobel per aver prodotto degli elementi radioattivi artificiali. Morì nel 1956 a causa di una leucemia causata dalla prolungata esposizione ad elementi radioattivi come sua madre. ➤ Decadimento Radioattivo: Effetto e causa della radioattività. Consiste nella progressiva perdita di particelle di energia da parte di un elemento radioattivo fino a raggiungimento di uno stato di equilibrio. ➤ Albert Einstein: con la sua teoria della relatività a rivoluzionato i concetti di spazio e tempo. Tra le formule contenute nella sua teoria cioè: E=mc al quadrato, dove Esta per energia, m sta per massa e C per velocità della luce.questa equazione esprime l’equivalenza tra materia ed energia. ➤ Elemento chimico: oggi si intende una sostanza semplice composta dallo stesso tipo di atomi. In natura esistono 92, quindi 92 tipi di atomi tutti con proprietà diverse. Dal più piccolo che l’idrogeno al più grande che l’uranio. La materia dell’universo è composta da questi 92 elementi. ➤ Elettroni: Particelle di segno negativo che orbitano attorno al nucleo dell’atomo, sono circa 2000 volte più piccole delle particelle che costituiscono il nucleo. ➤Emivita (Tempo di dimezzamento): È il tempo che occorre perché la metà degli atomi di un elemento radioattivo decada fino a raggiungimento di un elemento stabile. ➤ Energia atomica: È l’energia contenuta in un atomo. Se un atomo si disgrega si liberano radioattività, particelle e calore. Gli atomi che si disgregano più facilmente sono quelli di un isotopo dell’uranio o quelli di plutonio. ➤ Fall-Out: diffusione ricaduta di polveri radioattive prodotte da esplosioni nucleari. Dopo la sperimentazione di bombe sempre più potenti i paesi detentori di bombe atomiche si accordarono per mettere al bando gli esperimenti. Le polveri radioattive ricadevano su tutta la superficie del pianeta. ➤Enrico Fermi: fisico italiano vinse il premio Nobel nel 1938. In seguito alla promulgazione delle leggi razziali si rifugiò negli Stati Uniti dove il 2 dicembre del 1942 ottiene la prima reazione di fissione nucleare. Partecipò alla costruzione della prima bomba atomica. ➤Fisica: Per gli antichi greci era la ricerca della natura essenziale delle cose. Ora si occupa di scoprire le leggi che governano l’universo dall’estremamente grande (l’astrofisica) all’estremamente piccolo (fisica atomica e nucleare). ➤ Fissione nucleare: reazione nucleare dove atomi di uranio di plutonio vengono colpiti con particelle (i neutroni) e spezzati in atomi più piccoli che a loro volta spezzano gli altri atomi innescando così una reazione a catena. La grande energia liberata dal luogo all’esplosione atomica oppure al calore utilizzato nelle centrali atomiche per produrre energia elettrica. ➤ Fusione nucleare: Reazione nucleare che unisce due atomi. Produce la formazione di un nuovo elemento è la liberazione di particelle, radiazioni è una grande quantità di energia. Si realizza con atomi isotopi dell’idrogeno, la bomba che utilizza questa reazione viene detta bomba H. Si stanno sperimentando in varie parti del mondo reattori nucleari a fusione che possono produrre energia senza scorie radioattive inquinanti. ➤Isotopi: atomi dello stesso elemento il cui nucleo a un numero diverso di neutroni.in auto ora ne sono stati individuati più di 300 distribuiti tra tutti gli elementi.ci sono isotopi del carbonio dell’ossigeno e così via. Possono essere stabili instabili naturali e artificiali; quelli stabili emettono radioattività fino a diventare stabili. ➤ Neutroni: particelle contenute nel nucleo degli atomi. Se il nucleo instabile o viene spezzato vengono liberati sottoforma di radiazioni. Vengono usati per bombardare il nucleo dell’uranio per dare inizio una reazione nucleare. ➤ Nucleo atomico: parte centrale più densa dell’atomo composta da neutroni e protoni. I nuclei instabili emettono queste particelle sottoforma di radiazioni. ➤ Numero atomico: numero di protoni contenuto nell’atomo di un elemento. Da questo numero dipendono le sue proprietà e la sua posizione nella tavola periodica degli elementi. ➤ Robert Oppenheimer: fisico statunitense direttore del progetto Manhattan mirato alla costruzione della prima bomba atomica. Nel 1954 fu oggetto di un atroce processo in cui fu accusato di aver divulgato segreti atomici dell’ex unione sovietica. La ➤ Particelle elementari: costituenti ultimi della materia. Sono particelle elementari l’elettrone, il protone, il neutrone e altre ancora più piccole. ➤Max Planck: fisico tedesco che con la sua teoria dei quanti spiega i fenomeni che avvengono nei nuclei degli atomi. ➤ Plutonio: elemento radioattivo usato nelle bombe nucleari al posto dell’uranio-235. Si ottiene artificialmente dall’uranio nelle centrali atomiche. La sua scoperta fu tenuta segreta. ➤ Polonio: elemento chimico (Po), scoperto da Marie Curie nel 1898. Deriva dal decadimento dell’uranio. Emette neutroni, fenomeno che consentì la loro identificazione. ➤Protoni: particelle elementari di segno positivo contenute nel nucleo. Dal loro numero nell’atomo dipendono le proprietà dell’elemento. ➤Teoria dei Quanti: secondo questa teoria le onde le particelle elementari sono dei pacchetti (quanti) di energia. ➤Radiazioni (o raggi): emissione di energia sottoforma di onde e particelle elementari. La luce, le onde radio televisive, il calore, i raggi X, l’emissione di particelle da parte dell’elemento radioattivo (radioattività) sono radiazioni. ➤Radiazioni Alfa: sono le più corpose. Consistono nell’emissione di un pacchetto di particelle formato da due protoni e due neutroni (un nucleo di un piccolo atomo, quello dell’elio). ➤Radio: L’elemento chimico con numero atomico 88 (Ra). Ha un tempo di dimezzamento di 1602 anni. La sua identificazione da parte di Maria curie idea di inizia tutta una serie di scoperte sull’atomo è l’energia atomica. ➤Radioattività: conosciuta anche come decadimento radioattivo consiste nell’emissione di vari tipi di particelle di energia da parte di un atomo instabile. ➤Radiologia: ramo della medicina che impiega radiazioni per esplorare il corpo umano. I metodi diagnostici attuali come la risonanza magnetica usano radiazioni non pericolose. ➤ Radioterpia: cura di una malattia mediante radiazioni. Certe radiazioni se ben indirizzate sono in grado di distruggere alcune forme di cancro. ➤ Raggi X: Detti anche raggi Röntgen. Sono le prime radiazioni studiate le prime ad essere state usate a scopo diagnostico. Si ottengono colpendo con un fascio di elettroni una piastra metallica in un'ampolla di vetro dove è stato fatto il vuoto. ➤ Reazione atomica: rottura (fissione) o unione (fusione) di atomi. Il risultato sono atomi di elementi diversi. Le reazioni atomiche liberano radiazioni e grandi quantità di energia. ➤ Reazione chimica: ricombinazione, scambio e ridistribuzione di elementi diversi. Nelle reazioni chimiche gli atomi degli elementi in gioco rimangono gli stessi. ➤Scorie radioattive: residui dei combustibili utilizzati nelle centrali nucleari.sono costituite da elementi fortemente radioattivi, che rimarranno tali per centinaia di migliaia di anni. ➤ Tavola periodica degli elementi: riporta tutti gli elementi presenti in natura ordinati secondo il loro numero atomico crescente dal più piccolo (l’idrogeno) ai più pesanti i transuranici). ➤ Transuranici: elementi che hanno un numero atomico superiore a 92, quello dell’uranio. Sono fabbricati dall’uomo come il plutonio o si creano temporaneamente in particolari condizioni come nel sole. ➤ Trasmutazione: trasformazione di un elemento in un altro. Impossibile con una reazione chimica, è realizzabile con una reazione atomica, aggiungendo o togliendo protoni ai nuclei atomici dell’elemento che si vuole trasmutare. ➤ Uranio arricchito: usato come come impossibile nucleare o per confezionare bombe atomiche. Si ottiene separando l’isotopo 235 dal meno reattivo 238. L’uranio-238 rimasto, detto impoverito, viene usato in leghe metalliche per costruire proiettili e armi convenzionali.