Química Orgânica #Aula01

Hidrocarbonetos

O que são? : Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados unicamente por carbono e hidrogênio unidos tetraedricamente por ligação covalente assim como todos os compostos orgânicos. Os hidrocarbonetos são a chave principal da química orgânica, visto que são eles que fornecem as coordenadas principais para formação de novas cadeias e posteriormente para nomenclatura de outros compostos. Praticamente todos os alcanos ocorrem naturalmente no gás natural do petróleo, enquanto que os mais pesados, alcenos e alcinos são obtidos no processo de refinação. Podendo também ser sintetizados em laboratório.

O estado físico dos hidrocarbonetos geralmente é gasoso ou líquido, em virtude de seu baixo ponto de fusão e ebulição, por ser apolares, e unidos por forças intermoleculares fracas, são pouco solúveis em água, ou seja, seu grau de dissociação é bastante pequeno até que seja atingido o equilibrio. Os hidrocarbonetos são subdivididos em alcanos, alcenos e alcinos, podendo ser de cadeias ramificadas, cíclicos ou acíclicos, saturados e insaturados e aromáticos onde:

• Ramificadas: possuem ramificações, que são radicais ligados ao carbono.
• Cíclicos: formam ciclos representados através de formas geométricas.
• Acíclico: são hidrocarbonetos que possuem cadeias abertas
• Saturados: possuem somente ligações simples (σ) sendo saturado de hidrogênios (alcanos e cicloalcanos).
• Insaturados: possuem ligações duplas (σπ) e triplas (σππ), em função destas subtrai-se o hidrogênio (alcenos e Alcinos).
• Aromáticos: são os hidrocarbonetos que possuem o anel benzênico.
  
  
  Tipos:

  Hidrocarbonetos Saturados

  Alcanos

  São hidrocarbonetos saturados que possuem somente simples ligações em sua formula estrutural. O alcano mais comum é o metano CH₄, estando presente não só no gás natural, mas também é produzido bioquimicamente pelos seres microscópicos e que podem viver na ausência de oxigênio, denominados “metanogênios”, presentes no estômago de bovinos e em lamas oriundas de valas oceânicas, sendo capazes de produzir o metano a partir do CO₂ e do H₂. Exemplos de alcanos:
  
  

  Nº de C	Hidrocarboneto	Cadeia carbônica
  1	Metano	CH4
  2	Etano	CH3CH3
  3	Propano	CH3 CH2CH3
  4	Butano	CH3 CH2 CH2CH3
  5	Pentano	CH3 CH2 CH2 CH2CH3
  6	Hexano	CH3 CH2 CH2 CH2 CH2CH3
  7	Heptano	CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH3
  8	Octano	CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH3
  9	Nonano	CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH3
  10	Decano	CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

  
  

  Cicloalcanos

  São hidrocarbonetos cíclicos, de cadeia fechada, cujo os átomos de carbono estão ligados entre si e mais 2 hidrogênios.
  
  

  Hidrocarbonetos insaturados

  Alcenos

  São hidrocarbonetos insaturados que além das ligações simples possuem também ligações duplas, os mais importantes alcenos são o eteno e o propeno, e a produção mundial desses compostos supera os 20 milhões de toneladas anuais. O eteno é encontrado na natureza como hormônio de plantas, além de estar presente em frutas e legumes, está ligado ao amadurecimento destes. O eteno é usado na síntese de diversos outros compostos químicos tais como etanol, óxido de etileno e acetona. É importante lembrar que todo alceno que possui 2 duplas ligações em seu esqueleto carbônico é chamado de alcadieno.
  

  Alcinos

  
  

  Etino ou Acetileno
  São hidrocarbonetos insaturados que possuem ligações triplas (σ π π), em sua fórmula estrutural. O mais simples dos alcinos é o etino conhecido como acetileno amplamente utilizado na síntese de anticoncepcionais, antifúngicos e como gás de combustão em maçaricos, é um gás altamente inflamável e com odor de alho. Ocorrem naturalmente como hormônios, porém a maioria é sintetizada a partir do petróleo.
  

  Hidrocarbonetos Aromáticos

  São cíclicos e insaturados, que possuem três duplas ligações alternadas no esqueleto carbônico, cujo representante principal e mais simples é o benzeno. Esses hidrocarbonetos são chamados de aromáticos em virtude de possuírem um odor pronunciável. O benzeno é um produto químico muito utilizado, mas vem sendo substituído por outros com devido a seu potencial cancerígeno.

  Nomenclatura dos hidrocarbonetos

  Hidrocarboneto	Prefixo de acordo com a quantidade de carbonos.	Terminação
  Alcano	1-Met, 2-Et, 3-Prop, 4-But, 5-Pent, 6-Hex, 7-Hept, 8-Oct, 9-Non, 10-Dec, 11-Undec, 12-Dodec, 13-Tridec, 14-Tetradec, 15-Pentadec, 16-Hexadec, 17-Heptadec, 18-Octadec, 19-Nonadec, 20-Icos, 21-Heneicos, 22-Docos, 23-Tricos, 30-Triacont, 31-Hentriacont, 40-Tetracont, 50-Pentacont, 60-Hexacont, 70-Heptacont, 80-Octacont, 90-Nonacont, 100-Hect ...	ano
  Alceno		eno
  Alcino		ino

  No caso de ciclos: Ciclo + prefixo + terminação
  
  

  Nomenclatura dos aromáticos

  Um sistema antigo de nomenclatura sugere que a posição 1,2(o– orto), 1,3(m- meta e 1,4(p-para) acompanhada de xileno, é usada em função da adição de 2 grupos metila ao anel benzênico origina isômeros (compostos idênticos só diferindo na posição dos radicais).
  A nomenclatura comum a todos os aromáticos é:
  
  Numero indicativo de posição dos radicais + nome dos radicais + benzeno

  Para todos os hidrocarbonetos

  Vale lembrar que toda vez que um mesmo radical apresentar-se mais de uma vez na cadeia ele deverá ser acompanhado de di, tri, tetra, penta...etc. com os respectivos números indicativos de posição. Exemplo:
  2,3,4-trimetil- 6,7-octadieno
  
  
  Texto por:  Luiz Ricardo dos Santos
  
  
  
  
  
  
  

A Química Do Amor

Você já ouviu esta frase: Rolou uma química entre nós! Será que existe mesmo uma explicação científica para o amor?

O sentimento não afeta só o nosso ego de forma figurada, mas está presente de forma mais concreta, produz reações visíveis em nosso corpo inteiro. Se não fosse assim como explicar as mãos suando, coração acelerado, respiração pesada, olhar perdido (tipo "peixe morto"), o ficar rubro quando se está perto do ser amado?

Afinal, o amor tem algo a ver com a Química? Na verdade O AMOR É QUÍMICA! Todos os sintomas relatados acima têm uma explicação científica: são causados por um fluxo de substâncias químicas fabricadas no corpo da pessoa apaixonada. Entre essas substâncias estão: adrenalina, noradrenalina, feniletilamina, dopamina, oxitocina, a serotonina e as endorfinas. Viu como são necessários vários hormônios para sentir aquela sensação maravilhosa quando se está amando?

A dopamina produz a sensação de felicidade, a adrenalina causa a aceleração do coração e a excitação. A noradrenalina é o hormônio responsável pelo desejo sexual entre um casal, nesse estágio é que se diz que existe uma verdadeira química, pois os corpos se misturam como elementos em uma reação química.

Mas acontece que essa sensação pode não durar muito tempo, neste ponto os casais têm a impressão que o amor esfriou. Com o passar do tempo o organismo vai se acostumando e adquirindo resistência, passa a necessitar de doses cada vez maiores de substâncias químicas para provocar as mesmas sensações do início. É aí que entra os hormônios ocitocina e vasopressina, são eles os responsáveis pela atração que evolui para uma relação calma, duradoura e segura, afinal, o amor é eterno!

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/a-quimica-amor.htm 

A Química dos Cheiros 

Feche os olhos e tente se lembrar do cheiro do abacaxi, da goiaba, do bolo de baunilha, do chocolate. Não são realmente inconfundíveis? Esses deliciosos aromas – e outros não tão agradáveis, como o cheiro de ovo podre – são produzidos por substâncias voláteis, ou seja, que evaporam facilmente, mesmo em temperaturas baixas. Ao evaporarem, eles se misturam com o ar e, quando respiramos, acabam entrando pelo nariz, onde são detectados por células sensoriais capazes de distinguir milhares de tipos diferentes de cheiros.

Aroma de pipoca, de bolo de chocolate, de suco de maracujá. Quantos cheiros gostosos podem vir da cozinha! Mas você sabia que alguns aromas são introduzidos artificialmente nos alimentos, para deixá-los mais apetitosos? (Ilustração: Fernando)

Embora os alimentos contenham naturalmente compostos aromáticos, é comum que durante o seu preparo, principalmente quando são produzidos industrialmente, sejam adicionadas substâncias capazes de conferir ou intensificar seu aroma e sabor. Elas são conhecidas como aromatizantes.

Os aromatizantes são classificados como naturais (compostos extraídos geralmente de plantas) ou sintéticos (obtidos por processos químicos). Os aromas sintéticos, por sua vez, podem ser classificados como idênticos aos naturais (com estrutura química igual ao composto natural) ou artificiais (com estrutura química não encontrada na natureza).

Os aromas artificiais são usados para repor o aroma natural que foi perdido durante o processamento do alimento ou simplesmente para introduzir um novo aroma. Confira você mesmo: procure pelas palavras “aroma artificial” na lista de ingredientes de alimentos industrializados como jujuba, gelatina, mistura para bolo, refrigerantes e balas (Foto: Kai Schireiber / Flickr / CC BY-SA 2.0)

A maioria dos aromas naturais é constituída por uma mistura complexa de substâncias voláteis, mas, geralmente, um dos compostos da mistura contribui de forma mais significativa para a percepção do aroma. Assim, se os químicos estudarem esses aromas e determinarem a estrutura do principal composto responsável pelo cheiro, podem sintetizar o composto em laboratório, produzindo um aroma sintético bem parecido com o aroma natural.

Vejam, por exemplo, o caso do aroma de baunilha, que fica delicioso em bolos, sorvetes e biscoitos. O cheiro é naturalmente produzido pelos frutos das orquídeas do gênero Vanilla, originárias do México. Para colocá-lo no alimento, é possível usar o fruto seco, o extrato concentrado do fruto – que contem uma mistura complexa de centenas de substâncias aromáticas, incluindo a vanilina – ou o aromatizante sintético – que contém exclusivamente vanilina.

Folhas, flores, frutos, caules e raízes de muitas plantas acumulam grande quantidade de substâncias aromáticas e podem ser usados na culinária para dar sabor e aroma aos alimentos. Dê uma olhada na cozinha: louro, orégano, alecrim, cravo, canela, pimenta-do-reino, noz-moscada, gengibre… Porém, por serem usados em estado bruto – ou seja, em sua forma natural, sem processamento – esses produtos não são considerados aromatizantes, e sim temperos (Foto: Fernanda Mendonca / Flickr / CC BY-ND 2.0)

Apesar de os aromatizantes naturais serem muito valorizados, os aromatizantes sintéticos são muito mais usados. Por quê? Ora, porque acabam sendo mais baratos para usar em muita quantidade nas fábricas de alimentos!

Entre os aromatizantes sintéticos mais comumente utilizados estão o antranilato de metila (aroma de uva), acetato de pentila (aroma de banana), butanoato de etila (aroma de abacaxi), metanoato de etila (aroma de groselha), acetato de octila (aroma de laranja), etanoato de isobutila (aroma de morango) e o acetato de etila (aroma de menta), todos pertencentes a um grupo de compostos denominados ésteres. O curioso é que estes aromas também são usados na fabricação de perfumes, sabonetes e batons.

Agora que você já entendeu como funcionam os aromas dos alimentos, vou contar um segredo: embora os químicos tenham se esforçado muito para criarem os aromatizantes sintéticos, eu não troco um suco de abacaxi feito diretamente da fruta por um refresco artificial! E você?

Fonte: http://chc.cienciahoje.uol.com.br 

MATERIAIS UTILIZADOS

•          60g de nitrato de sódio
•          40g de açúcar comum
•          1 colher (sopa) bicarbonato de sódio
•          1 vela de festa (pavio)
•          1 tubo de papel com cerca de 15 cm (rolo de papel toalha ou de papel alumínio)
•          Fita isolante preta
•          Corante químico (opcional, caso queira uma fumaça colorida)
•          Panela
•          Fogão o fogareiro
•          Fósforo
•          Lápis comum

PROCEDIMENTOS

Obs.: O corante químico e o nitrato de potássio devem ser obtidos em casas especializadas em produtos químicos.

•          O reagente usado é bem semelhante à pólvora, por isso o processo de mistura de todos os reagentes deve ser realizado em fogo brando, retirando a panela do fogo a cada adição de reagente, já que o aquecimento desordenado poderá fazer com que ocorra a combustão deste reagente.
•          Coloque na panela 60 g de nitrato de potássio e em seguida 40 gramas de açúcar, misture bem a cada adição. Continue mexendo até que a mistura comece a caramelizar.
•          Imediatamente no momento em que a mistura adquirir um aspecto de calda de açúcar , adicione 1 colher (sopa) de bicarbonato de sódio (este tem a função de inibir a combustão). Mexa bastante até que a mistura fique homogênea. Perceba que após adicionar o bicabonato de sódio o volume irá aumentar, continue mexendo e nesse momento adicione o corante, caso queira uma fumaça colorida. Misture bem até que adquira um aspecto uniforme.
•          Pegue o tubo de papel, vede um dos lados dele com fita isolante e coloque dentro dele toda a mistura da bomba usando uma colher, corte o pedaço do tubo que por ventura venha a sobrar sem a mistura. Com um lápis comum faça um furo no centro da mistura para colocar posteriormente a vela de festa que servirá de pavio.
•          Deixe esfriar por pelo menos 30 minutos.  Assim a mistura já estará solidificada e pode ser colocado o pavio, deixando cerca de 5 cm para fora e fixando-o no centro com um chumaço de algodão.
•          Enrole todo o tubo de papel com fita isolante preta e feche a parte do pavio do mesmo modo que fechou a parte oposta.
•          Sua bomba de fumaça está pronta.

CUIDADOS ESSENCIAIS DE SEGURANÇA

•          A queima da bomba deve ser feito em local aberto, arejado e longe de produtos inflamáveis, como em um quintal de casa por exemplo.
•          Siga o modo de preparo exatamente como indicado, para que não ocorra o risco dos reagentes entrarem em combustão antes da bomba estar preparada como necessário para que o risco de queimaduras seja mínimo.
•          Já que a mistura é uma espécie de pólvora mais de qualidade inferior e o tubo usado é de papel não há risco de explosões, nem lançamento de estilhaços.
•          Sem o corante o gás formado não é tóxico e o odor é de açúcar queimado, mas mesmo assim recomenda-se não inalar a fumaça, especialmente por pessoas com problemas respiratórios.
•          A queima dura em média entre 1 e 2 minutos.
•          Não use a bomba de fumaça para nenhum tipo de trote, susto ou festa... isto, é um experimento químico e não uma brincadeira.

  

FALANDO UM POUCO DA TERMODINÂMICA

Durante as realizações de experimentos podemos verificar que nos fenômenos físicos e químicos ocorrem variações de temperatura, havendo então trocas de calor, ou seja, variação de energia e realização de trabalho.

A parte da química que estuda essas oscilações de energia dos materiais e suas reações, analisando se houve perda ou ganho de energia é a Termoquímica.

Ao tratarmos dessa variação de calor, podemos dividir os processos ou reações químicas em endotérmicas e exotérmicas.

Reações endotérmicas

Quando a reação ocorre com absorção de calor (endo = para dentro).

Dois exemplos bem conhecidos de reações endotérmicas é a fotossíntese das plantas, já que ela só acontece com um fornecimento contínuo de energia e a fusão do gelo, que só ocorre por meio da absorção de calor, que rompe as ligações de hidrogênio entre as moléculas de água e a muda do sólido para o líquido.

Reações exotérmicas

Quando a reação ocorre com liberação de calor (exo = para fora)

           Usando novamente a água como exemplo, na sua transformação do estado gasoso para o líquido temos uma reação exotérmica. Isso acontece na sauna, quando o vapor d’água se transforma em água líquida, formando ligações de hidrogênio, liberando então calor.

Outro exemplo bem conhecido é a reação de combustão, o carvão, por exemplo, quando queimado, libera calor. Todas as reações de combustão são exotérmicas.

Espero que tenham achado o experimento interessante. Lembrando que experimento não é brincadeira. Tomem todos os cuidados necessários para a sua segurança e a dos demais envolvidos. Até semana que vem...
ATENÇÃO: Esse experimento não deve ser feito por crianças, e quando feito por adultos, seguir todos os cuidados, evitando assim acidentes !!

REFERÊNCIAS

http://pontociencia.org.br/experimentos 

http://www.qieducacao.com/2010/11/termoquimica-i-reacoes-endotermicas-e.html 

Bomba de nêutrons
A bomba de nêutrons é a última variante da bomba atômica. Em geral, é um dispositivo termonuclear pequeno, com corpo de níquel ou cromo, onde os nêutrons gerados na reação de fusão intencionalmente não são absorvidos pelo interior da bomba, mas se permite que escapem. As emanações de raios-X e de nêutrons de alta energia são seu principal mecanismo destrutivo. Os nêutrons são mais penetrantes que outros tipos de radiação, de tal forma que muitos materiais de proteção que bloqueiam raios gama são pouco eficientes contra eles. A bomba de nêutrons tem ação destrutiva apenas sobre organismos vivos, mantendo, por exemplo, a estrutura de uma cidade intacta. Isso pode representar uma vantagem militar, visto que existe a possibilidade de se eliminar os inimigos e apoderar-se de seus recursos.

Poder destrutivo
Só afeta seres vivos e deixa as construções intactas. Os efeitos de uma explosão nuclear podem ser divididos nas categorias: a explosão propriamente dita, a radiação térmica, a radiação nuclear direta e a indireta.

A explosão
A explosão consiste em uma onda de choque que se espalha na forma de uma esfera com raio crescente. Esta onda de choque nada mais é do que uma oscilação da pressão do ar, ou seja, um aumento seguido de uma diminuição, ambos muitos rápidos. Por exemplo, a uma distância de 1 km, uma explosão de uma bomba atômica (fissão nuclear) de 20 quiloton provoca uma variação na pressão da ordem de uma atmosfera. Isso é suficiente para destruir construções de concreto, como casas e prédios. Uma bomba termonuclear (fusão nuclear), pode chegar a até 10 megaton (= 10.000 quiloton). 1 quiloton significa 1.000 toneladas de explosivo TNT (trinitrotolueno), o que equivale a 1012 calorias, ou 4.184 × 1012 J de energia. A densidade de energia que a onda de choque carrega diminui com o inverso do quadrado da distância (1/r²), por um fator puramente geométrico. A 2 km de distância, a mesma bomba atômica provoca uma onda de choque com uma variação de 0,25 atmosferas, o que é suficiente para destruir casas de madeiras e atirar escombros a mais de 360 km/h.

A radiação térmica
O outro efeito destruidor das armas nucleares é o calor que ela libera. Este, porém sofre mais diminuição do que a onda de choque. Pois além do fator geométrico 1/r² ainda há a absorção e espalhamento da radiação térmica pelo meio. Mesmo assim, a 2 km de distância, uma bomba atômica de 20 quilotons ainda provoca queimaduras de terceiro grau nas pessoas e é capaz de incendiar materiais inflamáveis como madeira e tecidos. No local da explosão, a bola de fogo se forma tão rapidamente que provoca ventos de 180 a 360 km/h, o que espalha mais ainda o incêndio causado. Este efeito não é uma exclusividade das bombas nucleares. Estas apenas têm uma maior intensidade. Novamente, para se ter uma ideia, com uma única bomba termonuclear (fusão nuclear) é possível, considerando os dois efeitos já descritos, destruir completamente uma área circular com raio de 10 km. Com uma explosão nuclear, nêutrons e radiação gama são emitidos. Ambos decrescem com 1/r2 e a distância na qual são letais é a mesma para as ondas de choque e térmica. Os efeitos desta radiação são o aparecimento de várias doenças, como tipos variados de câncer e modificações genéticas. Estas modificações se devem a troca das bases nitrogenadas na seqüência da molécula do DNA (ácido desoxirribonucleico).

A radiação nuclear direta
Um outro efeito exclusivo de bombas atômicas é devido aos elementos radioativos que são liberados na explosão. Eles são vaporizados devido ao calor liberado e vão para a atmosfera formando nuvens carregadas com elementos radiativos, as chamadas nuvens radiativas. Estas podem circular durante anos. Nas chuvas, estes elementos caem e se infiltram no solo, entrando em contato com o lençol freático. Quando essa água é absorvida pela vegetação, os elementos radiativos vão junto. Em seguida esses elementos podem chegar ao organismo do homem de várias maneiras diferentes. Uma delas é o homem ingerir diretamente alimentos vegetais contaminados. Outra, é o homem comer carne de animais que se alimentaram de vegetação contaminada. Uma vez os elementos estando no corpo humano, ele vai se acumulando, pois não é liberado. Cada elemento pode ter um efeito danoso particular. O 90Sr (estrôncio) por exemplo é muito similar ao cálcio. Devido a isso, ele se acumula facilmente no tecido ósseo do corpo humano. Assim, a pessoa fica com o esqueleto extremamente fraco e debilitado, podendo quebrar algum osso muito facilmente, além de ficar muito propenso a ter câncer nesses tecidos. Eliminando o material físsil de uma bomba termonuclear, é possível fazer uma bomba com uma explosão limpa, que não provocará chuva radioativa no futuro, e seus efeitos nocivos.

A radiação nuclear indireta
Podemos ainda citar outro efeito exclusivo de bombas nucleares. Além da radiação g, há uma grande emissão de raios X. Essas duas radiações interagem com as moléculas da atmosfera (por efeito Compton e ionização) criando uma grande corrente de elétrons que se espalha a partir do ponto de explosão. Estes elétrons são acelerados pelo campo magnético da Terra gerando ondas eletromagnéticas na forma de um pulso. Tal pulso pode gerar um colapso na rede elétrica de uma cidade impossibilitando qualquer uso de energia elétrica. Esse é o chamado efeito PEM (pulso eletromagnético).

As Bombas de Nêutrons
Uma outra classe de bombas nucleares não apresenta efeitos explosivos, como destruição de construções de concreto, etc. São as bombas de nêutrons. Eliminando o 238U, essas bombas 'reduzem' o seu poder para a faixa dos quilotons. Quando ativadas, elas produzem um intenso feixe de nêutrons, que carregam uma dose letal de radiação. Estima-se que uma bomba de nêutrons de 1 quiloton sujeita o homem, protegido com colete, a uma distância de 1 km a uma dose de 103 rads. Isso é suficiente para matar em um prazo de poucos dias. Essas bombas de nêutrons tiveram um objetivo específico quando projetadas. Por exemplo, se um exército inimigo invadir um território, uma bomba de nêutrons poderia ser detonada, matando todo o contingente inimigo, porém, deixando intacto as construções (prédios, casas, etc). Pois já que, por outro lado, uma bomba termonuclear normal destruiria todo o território, ao invés de salvá-lo.

Avaliação técnica

Uma bomba de nêutrons, ou bomba de radiação aumentada (arma ER), é uma arma de fissão-fusão termonuclear na qual a explosão de nêutrons livres gerada pela reação da fusão Nuclear não é absorvida intencionalmente dentro da arma, mas permitindo o escape. Os espelhos de Raios-X e a armadura da arma são feitas de cromo ou níquel de forma que os nêutrons possam escapar. Compare isto com as bombas de cobalto , também conhecidas como bombas de salto (gatilhos).

Bombas de nêutrons têm baixo rendimento comparadas com outras armas nucleares. Isto é porque os nêutrons são absorvidos pela via aérea, assim uma bomba de nêutrons de “alto rendimento” não poderia irradiar nêutrons além da sua gama de explosão e assim não teria nenhuma vantagem destrutiva sobre uma bomba de hidrogênio normal. Note que usar o rendimento explosivo de uma arma de nêutrons para medir o seu poder destrutivo pode ser enganoso : a maioria dos danos produzidos por uma arma de nêutrons vem da radiação ionizante, não do calor e explosão.

Este intenso estouro de nêutrons de alta-energia é planejado como o mecanismo principal de matar, embora uma ampla quantia de calor e explosão também seja produzida. Uma ideia comum é que uma "bomba de nêutrons deixa a infra-estrutura intacta"; porém, projetos atuais têm aumentado no quiloton range( Tabela de Quilotons ), cuja detonação poderia causar destruição pesada por explosão e efeitos de calor. Um aumento de um quiloton não é muito para uma arma nuclear, mas é próxima a duas ordens de magnitude(100x) maior que as mais poderosas bombas convencionais. A explosão de uma bomba de nêutrons pode o ser bastante para aniquilar quase toda a estrutura civil dentro da radiação letal percorrida.

Um dos usos para os quais esta arma foi concebida é amplo principalmente como armamento antitanque. Veículos blindados oferecem um grau relativamente alto de proteção contra calor e explosões, os efeitos destrutivos primários libertados por armas nucleares " normais ". Isto significa que é esperado que o pessoal militar sobreviva a uma explosão nuclear de pequena intensidade dentro de um tanque, enquanto os veículos NBC dos sistemas de proteção asseguram um grau alto de operabilidade igual em um ambiente de desavença nuclear.

É esperado que as armas de ER possam matar uma porcentagem muito mais alta do pessoal inimigo dentro dos seus tanques libertando uma porcentagem muito mais alta do rendimento total na forma de radiação de nêutrons contra a qual mesmo um tanque blindado não protege muito bem.

O termo " radiação aumentada " só recorre a explosão da radiação de nêutrons liberada no momento da detonação, não para qualquer aumento da radiação residual como efeito colateral.

Uma bomba de nêutrons requer quantias consideráveis de tritium que têm uma meia-vida de 12.3 anos, compondo as dificuldades de armazenamento prolongado. O tritium teria que ser substituído periodicamente, e o tritium anterior ser processado para remover os produtos da sua decadência.

Táticas das Bombas de Nêutrons

Bombas de nêutrons poderiam ser usadas como armas estratégicas em projéteis anti-balísticos ou como armas táticas direcionadas para o uso contra forças blindadas; na realidade, a bomba de nêutrons foi concebida originalmente como uma arma que poderia parar qualquer divisão blindada da União Soviética em uma invasão na Europa Oriental sem destruir a Europa Ocidental nesse processo.

Como uma arma míssil antibalística, um ogiva de combate ER foi desenvolvida para o sistema de Míssil de curta distância Sprint como parte do Programa de Proteção para proteger as cidades dos Estados Unidos da América e silos de mísseis contra o ataque de ogivas de combate da União Soviética danificando os seus componentes eletrônicos com o intenso fluxo de nêutrons.

Como Bomba Tática atômica, espera-se que bombas de nêutrons matem principalmente os soldados que estejam protegidos através de blindagens. Os Veículos blindados que são extremamente resistentes a explosão e calor produzidos por armas nucleares, assim a gama efetiva de uma arma nuclear contra tanques é determinado pela gama letal daradiação ionizante, embora isto também seja reduzido pela blindagem. Emitindo amplas quantias de radiação letal do tipo mais penetrante, as ogivas de combate ER maximizam a gama letal do rendimento de determinadas ogivas de combate nuclear contra alvos blindados.

Um problema ao se usar a radiação como uma arma anti-pessoal tática é o fato de provocar a morte rápida dos indivíduos em seu alcance, uma dose de radiação que é muitas vezes superior ao nível letal é liberada. Uma dose de radiação de 6 Gy é normalmente considerada letal. Matará pelo menos a metade daqueles que são expostos a isto, mas nenhum efeito é notável durante várias horas. Foram desenvolvidas bombas de nêutrons com a capacidade de 80 Gy para aniquilar os alvos depressa. Uma ogiva de combate ER de 1 kt pode fazer isto com a tripulação de um tanque T-72 em um raio de 690 m, comparado a 360 m para uma bomba de fissão Nuclear. Para uma dose de 6 Gy, as distâncias são respectivamente 1.100 m e 700 m, e para soldados desprotegidos as exposições de 6 Gy ocorrem entre 1.350 e 900 metros. O raio letal para bombas de nêutrons táticas excede ao raio letal para as de explosão e calor mesmo para tropas desprotegidas que levam ao provável raciocínio para a idéia que uma bomba de nêutrons destrói somente (?) a vida e não a infra-estrutura. Se uma bomba de nêutrons for detonada à altitude correta, níveis mortais de radiação cobririam uma larga área com mínimo calor e efeitos de explosão quando comparados a uma bomba.

O fluxo de nêutrons pode induzir grandes quantias de radioatividade secundária de vida-curta no ambiente da região de alto fluxo perto do ponto de detonação. As ligas usadas em armadura de aço podem desenvolver a radioatividade e isso é perigoso durante 24-48 horas. Um tanque exposto a uma bomba de nêutrons de 1 kt a 690 m ( o raio efetivo para a incapacitação imediata da tripulação ) que seja imediatamente ocupado por uma nova tripulação, submeterá esta a uma dose letal de radiação por 24 horas.

Uma desvantagem importante da arma é que nem todos os atingidos falecerão ou se incapacitarão imediatamente. Depois de um breve período de náuseas, muitos daqueles atingidos com aproximadamente 5-50 Sv de radiação experimentarão uma recuperação temporária (oculta ou" fase de fantasma ambulante"  ) por dias, até duradouras semanas.

 Partícula de Deus (Bóson de Higgs)

BósonPB ou BosãoPE de Higgs é uma partícula elementar bosônica prevista pelo Modelo Padrão de partículas, teoricamente surgida logo após ao Big Bang de escala maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partículas e provisoriamente confirmada em 14 de março de 2013. Representa a chave para explicar a origem da massa das outras partículas elementares. Todas as partículas conhecidas e previstas são divididas em duas classes: férmions (partículas com spin da metade de um número ímpar) e bósons (partículas com spin inteiro).

A compreensão dos fenômenos físicos que faz com que certas partículas elementares possuam massa e que haja diferença entre as forças eletromagnética (cuja interação é realizada pelos fótons) e a força fraca (cuja interação é feita pelos bósons W e Z) são críticas em muitos aspectos da estrutura da matéria microscópica e macroscópica; assim se existir, o bóson de Higgs terá um efeito enorme na compreensão do mundo em torno de nós.

O bóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs, trabalhando as ideias de Philip Anderson. Entretanto, desde então não houve condições tecnológicas de buscar a possível existência do bóson até o funcionamento doGrande Colisor de Hádrons (LHC) meados de 2008. A faixa energética de procura do bóson foi se estreitando e, em dezembro de 2011, limites energéticos se encontram entre as faixas de 116-130 GeV, segundo a equipe ATLAS, e entre 115 e 127 GeV de acordo com o CMS. Em 4 de julho de 2012, anunciou-se que uma partícula desconhecida e com massa entre 125 e 127 GeV/c2 foi detectada; físicos suspeitaram na época que se tratava do bóson de Higgs. Em março de 2013, provou-se que a partícula se comportava, interagia e decaía de acordo com as várias formas preditas pelo Modelo Padrão, além de provisoriamente provar-se que ela possuía paridade positiva e spin nulo, dois atributos fundamentais de um bóson de Higgs, indicando fortemente a existência da partícula.

Fora da comunidade científica, é mais conhecida como a partícula de Deus (do original God particle  ) devido ao fato desta partícula permitir que as demais possuam diferentes massas  - contudo, a tradução literária do inglês seria "a partícula-Deus". Segundo o físico brasileiro Marcelo Gleiser, o título surgiu com o livro do também físico Leon Lederman, que propôs à editora o título Goddamn particle (Partícula maldita), que não tem qualquer vinculação com Deus, e serviria para demonstrar sua frustração em não ter encontrado o bóson de Higgs. Porém Lederman foi convencido a aceitar a mudança por razões comerciais.

Detalhes teóricos

A partícula chamada Bóson de Higgs é de fato o quantum (partícula) de um dos componentes de um campo de Higgs. No espaço vazio, o campo de Higgs adquire um valor diferente de zero, que permeia a cada lugar no universo todo o tempo. Este valor da expectativa do vácuo (VEV) do campo de Higgs é constante e igual a 246 GeV. A existência deste VEV diferente de zero tem um papel fundamental: dá a massa a cada partícula elementar, incluindo o próprio bóson de Higgs. No detalhe, a aquisição de um VEV diferente de zero quebra espontaneamente a simetria de calibre da força eletrofraca, um fenômeno conhecido como o mecanismo de Higgs. Este é o único mecanismo conhecido capaz de dar a massa aos bóson de calibre (particulas transportadoras de força) que é também compatível com teorias do calibre.

No modelo padrão, o campo de Higgs consiste em dois campos carregados neutros e dois componentes, um do ponto zero e os campos componentes carregados são os bósons de Goldstone. Transformam os componentes longitudinais do terceiro-polarizador dos bósons maciços de W e de Z. O quantum do componente neutro restante corresponde ao bóson maciço de Higgs. Como o campo de Higgs é um campo escalar, o bóson de Higgs tem a rotação zero. Isto significa que esta partícula não tem nenhum momentum angularintrínseco e que uma coleção de bósons de Higgs satisfaz as estatísticas de Bose-Einstein.

O modelo padrão não prediz o valor da massa do bóson de Higgs. Discutiu-se que se a massa do bóson de Higgs se encontra, aproximadamente, entre 130 e 190 GeV, então o modelo padrão pode ser válido em escalas da energia toda a forma até a escala de Planck (TeV 1016). Muitos modelos de super-simetria prediziam que o bóson de Higgs teria uma massa somente ligeiramente acima dos limites experimentais atuais e ao redor 120 GeV ou menos. As experiências mais recentes mostram que sua massa está em torno de 125 GeV/c2.

Medidas experimentais

A massa do bóson de Higgs não foi medida experimentalmente. Dentro do modelo padrão, a não observação de sinais desobstruídos em aceleradores de partícula conduz a um limite mais baixo experimental para a massa do bóson de Higgs de 114.4 GeV no nível da confiança de 95%. Não o bastante, um pequeno número de eventos foi gravado pela experiência do LEP no CERN que poderia ser como resultado de bósons interpretados de Higgs, mas a evidência é inconclusiva. Espera-se entre os físicos que o Grande Colisor de Hádrons, construído no CERN, confirme ou negue a existência do bóson de Higgs. As medidas de precisão observáveis da força eletrofraca indicam que a massa modelo padrão do bóson de Higgs tem um limite superior de 175 GeV no nível da confiança de 95% até a data de março de 2006 (que usam uma medida acima da massa superior do quark).

Prêmio Nobel de física 2013[editar | editar código-fonte]

Em 8 de outubro de 2013 foi anunciada a atribuição do prêmio Nobel de física ao belga François Englert e ao britânico Peter Higgs pela descoberta teórica do mecanismo que explicaria a origem da massa das partículas subatômicas, cuja existência foi recentemente confirmada através da descoberta da partícula de Higgs, pelas experiências conduzidas recentemente no CERN

Fonte : 

http://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%B3son_de_Higgs