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El calor producido por la Tierra es (en última instancia) de origen radiactivo

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El calor producido por la Tierra es (en última instancia) de origen radiactivo

El Piton de la Fournaise en erupción (2015) – © Greg de Serra – Flickr CC BY-NC-SA

  • Ahora sabemos que el calor de la Tierra es principalmente radiactividad, según un estudio publicado por nuestro socio The Conversation.
  • El estudio de los geoneutrinos, partículas producidas por nuestro planeta, ofrece un método original de investigar las profundidades de la Tierra.
  • El análisis de este fenómeno fue realizado por François Vannucci, investigador en física de partículas, especialista en neutrinos (Universidad de París).

La Tierra se está calentando. Sabemos que la temperatura interior aumenta cuando nos hundimos en la corteza terrestre. A 25 km de profundidad, alcanza los 750 grados; en el centro, se estima en 4000 ℃. Las aguas termales se conocen desde la antigüedad y hoy en día se utiliza energía geotérmica para calentar apartamentos. Erupciones volcánicas, géiseres, terremotos son signos de energía interna.
Medimos un flujo de calor promedio emitido por la superficie de 87 milivatios por m2, o una diezmilésima parte de la potencia recibida del Sol, para una potencia total emitida por la Tierra de 47 metros cuadrados, o varios miles de plantas de energía nuclear. El origen ha sido durante mucho tiempo un misterio, ahora sabemos que la mayor parte es radiactividad.

¿Cómo nacen los átomos?

Para comprender el origen de este calor, debemos remontarnos a la génesis de los elementos atómicos.

El Big Bang produjo materia en forma de protones, neutrones, electrones y neutrinos. Hace unos 370.000 años, se formaron los primeros átomos, protones que atraen electrones para dar hidrógeno. Otros núcleos un poco más pesados, deuterio, helio, ocurrieron en paralelo, esto se llama nucleosíntesis primordial.

El camino fue mucho más laborioso para crear los elementos pesados. No fue hasta la formación de estrellas y los núcleos pesados ​​nacieron por acreción en el caldero estelar; esta aquí nucleosíntesis estelar que tomó miles de millones de años de gestación. Luego, estos elementos se esparcen en el espacio en el momento de la muerte de las estrellas para encontrarse capturados al nivel de los planetas.

La composición de la Tierra es por tanto muy complicada y allí encontramos, afortunadamente para nuestra existencia, todos los elementos naturales desde el hidrógeno, el átomo más simple, hasta los átomos pesados ​​como el uranio hasta el carbono, hierro … y todo el Mesa de mendeleyev. Las entrañas de la Tierra contienen la panoplia de elementos atómicos reunidos en diferentes capas que se distribuyen según una estructura de cebolla.

Nuestro planeta contiene todos los elementos representados en la tabla periódica de elementos © Scaler & Michka – Wikipedia CC BY-SA

Sabemos poco sobre el interior de nuestro planeta, las minas más profundas alcanzan como máximo 10 km mientras que su radio es de 6.500 km. Se obtienen más conocimientos experimentales internos mediante mediciones sísmicas. A partir de estos datos, los geólogos han dividido la estructura de la tierra en diferentes estratos: en el centro el núcleo, presentando una parte interna sólida y una externa líquida, luego vienen las capas interna y externa y finalmente la corteza. Sin embargo, la Tierra, por su composición de elementos pesados ​​e inestables, es radiactiva, lo que sugiere un original método complementario para examinar su interior y comprender mejor de dónde proviene su calor.

¿Qué es la radiactividad?

Medicamentos y cosméticos que contienen una pequeña dosis de radio, a principios del siglo XX © Rama – Wikipedia CC BY-SA

La radiactividad es un fenómeno natural muy común e inevitable. Todo en la Tierra es radiactivo, es decir, produce partículas elementales de forma espontánea, y nosotros mismos emitimos algunos miles de partículas por segundo. La opinión pública no le tenía miedo en la época de Marie Curie. Al contrario, elogiamos sus bondades: compramos cremas de belleza certificadas radioactivas y glorificamos las propiedades de las aguas minerales, como evoca la literatura de la época. Maurice Leblanc escribe sobre una fuente termal que salva a Arsène Lupin durante una de sus aventuras:

“El agua contiene principios de energía y poder que realmente la convierten en una fuente de juventud, principios derivados de la asombrosa radiactividad. »(Maurice Leblanc, La joven de ojos verdes, 1927)

Se conocen varios tipos de radiactividad, cada uno de los cuales da lugar a una emisión espontánea de partículas y libera energía que se revela mediante una deposición de calor. Para lo que sigue, nos centraremos en la desintegración de tipo «beta» que emite un electrón acompañado de un neutrino. El electrón se absorbe tan pronto como se produce, pero el neutrino tiene la propiedad muy notable de poder atravesar mucha materia sin detenerse. Toda la Tierra es transparente a los neutrinos y por tanto la detección de neutrinos generados por desintegraciones radiactivas dentro de la Tierra permite, en principio, echar un vistazo a lo que está sucediendo a gran profundidad.

Los geoneutrinos, el nombre que se le da a estas partículas producidas por nuestro planeta, proporcionan por tanto un método original de investigación de la Tierra profunda. Todavía tienen que ser detectados, lo que es un tour de force ya que un neutrino reacciona muy poco con la materia. No obstante, existen detectores suficientemente masivos que han demostrado ser adecuados para dicha investigación.

Mapa mundial de neutrinos terrestres © SM Usman et al. / Agencia de Inteligencia y Geoespacial de EE. UU. / AGM2015

Las principales fuentes de geoneutrinos son elementos pesados ​​con una vida útil muy larga, cuyas propiedades se conocen con precisión gracias a estudios de laboratorio. Estos son principalmente los elementos uranio, torio y potasio. Por ejemplo, la desintegración del núcleo del uranio 238 da un promedio de 6 neutrinos al mismo tiempo que libera 52 megaelectronvoltios de energía transportada por las partículas emitidas que se detendrán en la materia y depositarán calor. Cada neutrino transporta una energía de alrededor de 2 megaelectronvoltios. Recuerde que una energía de 1 megaelectronvoltio corresponde, en unidades oficiales, a 1,6 10-13 julios. Esto significa que el calor total de la Tierra requiere alrededor de 1.025 desintegraciones por segundo. ¿Podemos detectar estos neutrinos?

¿Cómo ver los geoneutrinos?

En la práctica, estamos limitados a tomar una medición general en el punto donde se encuentra el dispositivo que ve flujos provenientes de todas las direcciones. Entonces es complicado obtener la información precisa sobre los orígenes, no se puede medir la dirección de llegada. Tenemos que confiar en modelos a partir de los cuales desarrollamos simulaciones por computadora. Conociendo los espectros de energía de cada modo de desintegración y modelando la densidad y ubicación de los diferentes estratos geológicos que contribuyen al resultado final, extraemos un espectro global de los neutrinos esperados y deducimos el número de eventos predichos en un detector dado . Este número sigue siendo muy bajo: equivale a un puñado de eventos por kilotonelada de detector y por año.

Dos experimentos contribuyeron recientemente a esta investigación: Kamland, un detector que acecha bajo una montaña japonesa que pesa 1.000 toneladas y
Borexino instalado en una galería excavada bajo la montaña Gran Sasso en Italia y con un peso de 280 toneladas. En ambos casos, el medio sensible consiste en un “centelleador líquido”. De hecho, para
detectar geoneutrinos o
del cosmos, es necesario implementar una detección efectiva a bajas energías: es la excitación de átomos de un líquido centelleante. Un neutrino interactúa con un protón y se revelan las partículas producidas. bien por la luz que sabemos localizar.

El experimento Sno + utiliza el detector Snolab en Canadá, especialmente para detectar geoneutrinos | © SnoLab / Flickr

Kamland anuncia más de 100 eventos y Borexino una veintena de eventos atribuibles a geoneutrinos con incertidumbres del 20 al 30%. No sabemos cómo volver a su punto de emisión, pero esta medición global, aunque bastante burda, es suficiente para mostrar la concordancia con las predicciones de las simulaciones dentro del límite de las estadísticas débiles obtenidas.

Así, la hipótesis avanzado en el pasado Ahora se excluye la presencia de un reactor nuclear en el centro de nuestra Tierra, que habría estado formado por una bola de uranio que se agrieta como en los reactores que producen electricidad. La fisión es un tipo de radiactividad que ya no es espontánea, sino simulada.

En el futuro, esperamos la contribución de detectores nuevos y más eficientes en preparación en Canadá, SNO +, y en China,
Juno, lo que afinará nuestro conocimiento sobre geoneutrinos.

“Lejos de ser un empobrecimiento, la adición a lo visible de lo invisible hace más que enriquecerlo, le da un sentido, lo completa. »(Paul Claudel, Cargos y propuestas, 1928).

Este análisis fue escrito por François Vannucci, investigador en física de partículas, especialista en neutrinos (Universidad de París). El artículo original fue publicado en el sitio web de La conversación.

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (vídeo, fotos)

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (vídeo, fotos)

SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).

Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).

La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.

Un cohete SpaceX Falcon 9 lanza 23 satélites de Internet Starlink a órbita desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)

Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.

La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.

Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco en el mar poco después de poner en órbita 23 satélites de Internet Starlink desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
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La NASA anuncia 9 posibles lugares de alunizaje para la misión lunar Artemis 3

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La NASA anuncia 9 posibles lugares de alunizaje para la misión lunar Artemis 3

La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.

Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.

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Mattel renueva sus espacios de trabajo a medida que los empleados regresan a la oficina

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Mattel renueva sus espacios de trabajo a medida que los empleados regresan a la oficina

Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.

La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.

Mattel planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60.000 pies cuadrados para 2025.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.

La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.

Espacios de trabajo dentro de un edificio de oficinas.

El interior de un edificio al que Mattel trasladará sus estudios para 2025. Mattel ha firmado un contrato de varios años para alquilar las oficinas en 831 S. Douglas St.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.

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«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »

A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.

Una zona de terraza

Un patio con fogatas es parte de las comodidades del edificio.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.

«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.

Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.

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En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.

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