{"id":289,"date":"2018-06-02T14:33:12","date_gmt":"2018-06-02T14:33:12","guid":{"rendered":"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/?page_id=289"},"modified":"2019-11-14T09:26:18","modified_gmt":"2019-11-14T09:26:18","slug":"289-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/289-2\/","title":{"rendered":"Ensayos: Materiales fant\u00e1sticos"},"content":{"rendered":"

El Japonio<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Juan Manuel Montes <\/em><\/strong>(01-06-2018)<\/p>\n\n\n
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Mazinger Z pilotado por Koji Kabuto (nieto de su creador, el Profesor Kabuto).<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n

P<\/span>erm\u00edtanme que en esta ocasi\u00f3n les hable de la serie de dibujos animados que, ya sea por su originalidad o por la tierna edad con que la vi por primera vez, m\u00e1s ha influido en m\u00ed. Me refiero a Mazinger Z, una serie de animaci\u00f3n japonesa creada por el dibujante y guionista japon\u00e9s G\u014d Nagai, que se estren\u00f3 en Jap\u00f3n en 1972, y en Espa\u00f1a, en 1978, logrando una notoria popularidad. La serie animada tambi\u00e9n tuvo una versi\u00f3n en c\u00f3mic (manga), que pas\u00f3 inadvertida en nuestro pa\u00eds. La serie narraba las proezas de Mazinger Z, el primer robot gigante tripulado, batallando contra un ej\u00e9rcito de robots terroristas (los brutos mec\u00e1nicos) ideados por la mente brillante, pero enferma, del llamado Dr. Infierno, que ten\u00eda como diab\u00f3lico plan dominar el mundo.<\/p>\n

Siendo Mazinger Z una serie de ciencia-ficci\u00f3n, carece de sentido exigir rigor cient\u00edfico a los distintos elementos de su argumento. Pero resulta divertido elucubrar, estirando las ideas que se exponen en la serie, para dilucidar su grado de verosimilitud. Naturalmente, muchos de los elementos argumentales de toda la serie quedan expuestos en el primer episodio. En \u00e9l se presenta al Profesor Juzo Kabuto haciendo una demostraci\u00f3n a la prensa (una idea bastante irreal de c\u00f3mo funciona la Ciencia) sobre las virtudes del nuevo elemento qu\u00edmico, el japonio<\/em> (japanium<\/em> en ingl\u00e9s), que hab\u00eda descubierto en un estrato profundo a los pies del monte Fuji. (Y hasta la fecha, todav\u00eda no hallado en ninguna otra parte del planeta, pese a la insistente b\u00fasqueda desatada a ra\u00edz de su descubrimiento.) El japonio<\/em> resulta ser un elemento de car\u00e1cter probablemente met\u00e1lico verdaderamente extraordinario, no solo por su punto de fusi\u00f3n inusitadamente elevado (en torno a los \u00a16000 \u00baC!, casi la temperatura de la superficie del Sol), sino tambi\u00e9n porque de \u00e9l puede extraerse una cantidad inmensa de energ\u00eda en forma lum\u00ednica (la energ\u00eda fotoat\u00f3mica<\/em>), adem\u00e1s de permitir fabricar, mezclando con otros elementos m\u00e1s convencionales, aleaciones con unas singulares propiedades mec\u00e1nicas, de resistencia, dureza, tenacidad y refractariedad, y todo ello, con densidades m\u00e1s bajas que la del acero. \u00bfSer\u00eda posible un material as\u00ed en el mundo real? Quiz\u00e1s, pero no resultar\u00e1 sencillo.<\/p>\n

Empecemos analizando qu\u00e9 cuenta la serie acerca de la energ\u00eda fotoat\u00f3mica. En el primer episodio, los profesores Kabuto y Yumi exponen a la prensa que la energ\u00eda fotoat\u00f3mica se obtiene a partir del proceso de fisi\u00f3n<\/em> del japonio<\/em>. De tomar esto en serio, la energ\u00eda deber\u00eda llamarse, en rigor, fotonuclear<\/em>. Porque, la fisi\u00f3n es una reacci\u00f3n nuclear, que ocurre cuando el n\u00facleo de un \u00e1tomo es bombardeado por neutrones acelerados que ocasionan su divisi\u00f3n en dos o m\u00e1s n\u00facleos peque\u00f1os, generando algunos subproductos at\u00f3micos (entre ellos m\u00e1s neutrones que repiten el proceso con otros \u00e1tomos, convirti\u00e9ndola en una reacci\u00f3n en cadena<\/em>) y liberando una inmensa cantidad de energ\u00eda en forma de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica y de energ\u00eda cin\u00e9tica de los fragmentos, como resultado de lo cual el material donde se produce la fisi\u00f3n se calienta. Por eso sorprende que, trat\u00e1ndose de un proceso de fisi\u00f3n, la exhibici\u00f3n a la prensa se haga sin ning\u00fan blindaje de protecci\u00f3n (a excepci\u00f3n de una mampara que parece ser de vidrio). Por otro lado, lo que muestran las im\u00e1genes es un bloque de japonio<\/em> expuesto a alg\u00fan tipo de activaci\u00f3n (tal vez una descarga el\u00e9ctrica y\/o radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica) que hace que el japonio<\/em> libere una intens\u00edsima radiaci\u00f3n lum\u00ednica omnidireccional (cegadora para los periodistas, pero no para el Profesor Kabuto que, impert\u00e9rrito, no aparta la vista del evento). Una vez cesa la estimulaci\u00f3n del bloque de japonio, <\/em>la emisi\u00f3n de luz se interrumpe, sin que, al menos externamente, el bloque muestre cambio alguno. Naturalmente, nada de lo dicho podr\u00eda describir un verdadero proceso de fisi\u00f3n nuclear, sino m\u00e1s bien un proceso de estimulaci\u00f3n -tal vez electromagn\u00e9tico, tal vez ultras\u00f3nico- capaz de desencadenar una respuesta resonante de los \u00e1tomos de japonio<\/em> que provocar\u00eda la emisi\u00f3n de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica. Se entiende que la energ\u00eda puesta en juego en el proceso de estimulaci\u00f3n es muy inferior a la liberada por el japonio<\/em>, de otra forma, el proceso no ser\u00eda energ\u00e9ticamente rentable y no podr\u00eda ser empleado como fuente de energ\u00eda, como afirma el Profesor Kabuto.<\/p>\n\n\n\n
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Secuencia mostrando el proceso de estimulaci\u00f3n de un bloque de japonio y la consiguiente liberaci\u00f3n de energ\u00eda lum\u00ednica.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n

No hay nada tan avanzado (y tan extraordinario) en nuestra tecnolog\u00eda actual. En cualquier caso, siguiendo el juego, habr\u00eda que decir que de tratarse de un proceso de fisi\u00f3n nuclear, esta no deber\u00eda producir subproductos nocivos (de ah\u00ed que no hubiesen sido tomadas precauciones); la descomposici\u00f3n dar\u00eda dos nuevos n\u00facleos, pero no neutrones que pudieran propagar la reacci\u00f3n. Como ignoramos la verdadera naturaleza del japonio<\/em>, poco podemos especular en esta direcci\u00f3n. Lo que s\u00ed parece claro es que la energ\u00eda luminosa extra\u00edda deber\u00eda ser convertida en electricidad mediante alg\u00fan tipo de dispositivo \u00bffotovoltaico? La serie nada se dice al respecto. Hay un problema con esta hip\u00f3tesis: como la superaleaci\u00f3n Z con la que est\u00e1 fabricada el Mazinger Z contiene japonio<\/em>, al Dr. Infierno le hubiese bastado iniciar el proceso de estimulaci\u00f3n para que el Mazinger se hubiese vuelto radiante, por fisi\u00f3n de sus \u00e1tomos de japonio<\/em>, lo que, sin duda, comprometer\u00eda las propiedades de la aleaci\u00f3n. En ning\u00fan episodio se muestra esta posibilidad, \u00bfse le escap\u00f3 a la mente perversa del Dr. Infierno?<\/p>\n

Naturalmente, caben m\u00e1s posibilidades (es la ventaja que tiene el reino de la fantas\u00eda y de los materiales fant\u00e1sticos). Dispuestos a dejarnos llevar, podr\u00edamos pensar que el bloque de japonio<\/em>, que lo es, contiene adem\u00e1s una peque\u00f1a cantidad de hidr\u00f3geno. La estimulaci\u00f3n del japonio<\/em> acarrear\u00eda entonces la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n<\/em> de los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno para dar \u00e1tomos de helio. \u00a1La misma reacci\u00f3n nuclear que tiene lugar en el coraz\u00f3n de las estrellas, pero realizada a temperatura y presi\u00f3n ambientales! Este proceso es un controvertido asunto, conocido como \u00abfusi\u00f3n fr\u00eda\u00bb, que ha tra\u00eddo de cabeza a muchos f\u00edsicos, pues aunque ha sido anunciado en varias ocasiones, el proceso de ninguna de ellas ha podido ser replicado por otro equipo de investigaci\u00f3n, lo que autom\u00e1ticamente lo pone en duda. De ser posible, la inmensa cantidad de energ\u00eda lum\u00ednica liberada provendr\u00eda de la reacci\u00f3n nuclear de fusi\u00f3n, que no tiene subproductos peligrosos, lo que justificar\u00eda la ausencia de precauciones en la sala de prensa. Adem\u00e1s, de este modo, el japonio<\/em> no ser\u00eda f\u00e1cilmente fisionable y la integridad de la aleaci\u00f3n con \u00e9l fabricada no se ver\u00eda comprometida. El japonio<\/em> vendr\u00eda a ser una especie de catalizador<\/em> singular del proceso de fusi\u00f3n nuclear. Nada m\u00e1s y nada menos.<\/p>\n

Queda ahora una \u00faltima cuesti\u00f3n: \u00bfpodr\u00eda ser el japonio<\/em> un nuevo elemento qu\u00edmico? En la actualidad se conocen 118 elementos qu\u00edmicos \u2015ninguno de ellos con las propiedades conocidas del japonio<\/em>\u2015 que han sido organizados en filas y columnas en la denominada tabla peri\u00f3dica<\/em> de los elementos. Esta tabla es en realidad una sucesi\u00f3n de elementos ordenados por orden creciente del llamado n\u00famero at\u00f3mico<\/em>, que define el n\u00famero de protones que hay en el n\u00facleo de cada elemento. Cada n\u00facleo tiene adem\u00e1s un n\u00famero parecido (pero no necesariamente id\u00e9ntico) de neutrones. Esta variabilidad origina distintas versiones de un mismo elemento que se conocen como is\u00f3topos<\/em>. Como los \u00e1tomos suelen ser neutros, las nubes electr\u00f3nicas de cada \u00e1tomo tendr\u00e1n un n\u00famero de electrones igual al n\u00famero at\u00f3mico. De los 118 elementos qu\u00edmicos conocidos, los correspondientes al intervalo que va desde el n\u00famero 1 (el hidr\u00f3geno) hasta el 94 (el plutonio) son todos naturales, es decir, se encuentran en la naturaleza (con algunas excepciones). En cambio, todos los que poseen n\u00fameros at\u00f3micos por encima del 94 son artificiales, esto es, sintetizados en el laboratorio. Sucede, adem\u00e1s, que a partir del n\u00famero 84 (el polonio, descubierto por los Curie) son todos los elementos son radiactivos<\/em>, esto es, se desintegran espont\u00e1neamente, fragment\u00e1ndose sus n\u00facleos en otros m\u00e1s peque\u00f1os, con menos protones, que constituyen otros elementos. La duraci\u00f3n de este proceso se mueve en unos m\u00e1rgenes enormes: desde millones de a\u00f1os (como el uranio) a fracciones peque\u00f1\u00edsimas de segundos. La raz\u00f3n parece ser que a medida que aumenta el n\u00famero at\u00f3mico (esto es, el \u00e1tomo contiene m\u00e1s protones), tambi\u00e9n se vuelve m\u00e1s inestable. Pero la variabilidad es muy alta entre is\u00f3topos del mismo elemento.<\/p>\n

Antes de la d\u00e9cada de los 70 del siglo pasado, todos los elementos qu\u00edmicos estables en la naturaleza ya hab\u00edan sido descubiertos. Los elementos qu\u00edmicos artificiales sintetizados son tan radiactivos como inestables. Como para crearlos se requieren grandes cantidades de energ\u00eda, el proceso es muy caro, por lo que no resultar\u00eda rentable crear una masa significativa de un determinado elemento para emplearla como fuente de energ\u00eda. Tambi\u00e9n es muy improbable que alguien encuentre en la naturaleza, conocido o desconocido, un elemento qu\u00edmico con n\u00famero at\u00f3mico superior al 94. Por tanto, es altamente improbable que alg\u00fan cient\u00edfico japon\u00e9s anuncie el descubrimiento de un elemento como el japonio<\/em>. Su nombre, en cambio, no es contrario a las normas internacionales por las que se bautizan los nuevos elementos. Ya existen, por ejemplo, elementos que llevan el nombre del lugar donde fueron descubiertos: el galio<\/em>, el europio<\/em>, el americio<\/em>, el germanio<\/em>, el californio<\/em>, el francio<\/em>, etc. No hay ning\u00fan elemento llamado hispanio<\/em> o iberio<\/em>, pero se nos olvida a veces que el platino<\/em> fue descubierto por el espa\u00f1ol Antonio Ulloa.<\/p>\n

No existe ninguna raz\u00f3n fundamental para que la lista de elementos qu\u00edmicos se detenga en el 118. Este es solo el \u00faltimo n\u00famero que cabe en la disposici\u00f3n est\u00e1ndar de la tabla peri\u00f3dica, pero no existe raz\u00f3n para que pueda existir toda una nueva fila aun inexplorada.<\/p>\n

Podemos intentar anticiparnos a los descubrimientos experimentales mediante c\u00e1lculos te\u00f3ricos. Estos indican que podr\u00eda existir una \u00abisla de estabilidad\u00bb alrededor del elemento 120 (el unbinilio<\/em>) o, quiz\u00e1s, del 122 (el unbibio<\/em>). No es probable que estos elementos superpesados sean \u00abestables\u00bb, pero es posible que algunos de sus is\u00f3topos puedan tener vidas medias mucho m\u00e1s largas de lo esperable. Estamos a\u00fan lejos de poder producir esos elementos superpesados en aceleradores de part\u00edculas, de modo que en un futuro pr\u00f3ximo no podremos confirmar, por esta v\u00eda, si dicha \u00abisla\u00bb existe realmente. Recientemente, sin embargo, una noticia ha abierto un hilo de esperanza\u2026<\/p>\n\n\n\n
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Esquema mostrando la posible \u00abisla de estabilidad\u00bb. Imagen tomada de Wikipedia<\/a>.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n

En 2017, tres astrof\u00edsicos (V.A. Dzuba, V.V. Flambaum y J. K. Webb) sugirieron que los elementos superpesados con n\u00famero at\u00f3mico 114 o superior, supuestamente estables, podr\u00edan encontrarse en ciertas estrellas como la HD 101065. Es bien conocido, que las estrellas de tama\u00f1o convencional no alcanzan a sintetizar elementos m\u00e1s all\u00e1 del hierro. Los elementos de n\u00famero at\u00f3mico superior se producen en las explosiones de supernovas y en la colisi\u00f3n de estrellas de neutrones. La estrella referida fue descubierta por Antoni Przybylski en 1961 y se encuentra a 370 a\u00f1os luz de nosotros, en la regi\u00f3n del cielo que denominamos constelaci\u00f3n de Centauro. Es una estrella rara por contener poco hierro y n\u00edquel, pero gran cantidad de elementos pesados, act\u00ednidos, entre ellos. Y esa es la clave para la posible existencia de la denominada \u00abisla de estabilidad\u00bb. Porque, por un lado, se sabe que la estrella tiene una edad de al menos millones de a\u00f1os, y por otro, los act\u00ednidos tienen vidas cortas por lo que deber\u00edan haberse desintegrado en su totalidad a lo largo de la vida de la estrella, de modo que, en la actualidad, no deber\u00edan quedar vestigio alguno de ellos. Dado que la estrella todav\u00eda contiene act\u00ednidos, esto solo puede querer decir que existe un mecanismo que reemplaza continuamente a los act\u00ednidos desintegrados. Dicho mecanismo ser\u00eda la desintegraci\u00f3n de elementos a\u00fan m\u00e1s pesados de la isla de estabilidad con vidas muy largas. Estos elementos habr\u00edan sido generados por alg\u00fan cataclismo c\u00f3smico del pasado y ser\u00edan los \u00fanicos supervivientes de una gran producci\u00f3n de elementos pesados gracias a sus vidas medias muy largas.<\/p>\n

De este modo, el japonio<\/em> podr\u00eda ser uno de esos elementos superpesados, suficientemente estables, que podr\u00edan constituir una fuente muy muy concentrada de energ\u00eda. Su excepcionalidad justificar\u00eda que solo se hubiera encontrado en una sola zona del planeta (el Jap\u00f3n). \u00bfC\u00f3mo lleg\u00f3 all\u00ed? Vaya usted a saber, la explicaci\u00f3n razonable ser\u00eda pensar en un meteorito,… pero puesto que estamos en el dominio de la ciencia-ficci\u00f3n, tenemos licencia para decir que se podr\u00eda tratarse de los restos de una nave alien\u00edgena, que se estrell\u00f3 all\u00ed hace millones de a\u00f1os. En Mazinger Z, edici\u00f3n impacto, dan una explicaci\u00f3n a\u00fan m\u00e1s sorprendente: la veta de japonio<\/em> hallada a los pies del monte Fuji correspond\u00eda al guantelete del gigante Zeus, una especie de dios alien\u00edgena, que tiempo ha, por obra y gracia de su buen coraz\u00f3n, se convirti\u00f3 en palad\u00edn de los humanos, a quienes deb\u00eda haber erradicado de la Tierra, contraviniendo \u00f3rdenes clar\u00edsimas. Su buena acci\u00f3n le cost\u00f3 la vida. El guantelete es la \u00fanica pieza encontrada por el momento de la que debi\u00f3 de ser una armadura completa, y, naturalmente, estaba hecho de japonio<\/em>, forjado a partir de los rescoldos de una supernova. Y como seguramente se habr\u00e1n percatado, de Zeus procede la letra que da nombre a la superaleaci\u00f3n, cuyo componente clave es el japonio<\/em> y con la que fue fabricado el Mazinger.<\/p>\n

Faltar\u00eda m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n
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El Japonio Juan Manuel Montes (01-06-2018) Mazinger Z pilotado por Koji Kabuto (nieto de su creador, el Profesor Kabuto). Perm\u00edtanme que en esta ocasi\u00f3n les hable de la serie de dibujos animados que, ya sea por su originalidad o por la tierna edad con que la vi por primera vez, m\u00e1s ha influido en m\u00ed. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":679,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":"","_mc_calendar":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/289"}],"collection":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=289"}],"version-history":[{"count":14,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/289\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1059,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/289\/revisions\/1059"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/media\/679"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=289"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}