Exposición de historia y arte de los Juegos Olímpicos

EXPOSICION SOBRE LA APLICACION DE LA ENERGIA NUCLEAR AL
BIENESTAR DE LA HUMANIDAD
Al través de varias exposiciones, el Programa Cultural de la XIX Olimpiada
dio especial énfasis a la contribución que la ciencia y la tecnología han aportado
al progreso material y cultural del hombre. La primera de ellas, inaugurada el
5 de octubre, resumía la historia y recalcaba las implicaciones de uno de los
logros más importantes de este siglo: el dominio de la energía nuclear para el
bienestar de la humanidad.
Uno de los acontecimientos históricos y tecnológicos más importantes de este
siglo ha sido la liberación de la energía del núcleo atómico. Los pueblos, para
elevar su nivel de vida, necesitan cantidades de energía cada vez mayores. El
petróleo, el carbón y la madera son las fuerzas más comunes para producir
esta energía, pero dado el consumo exhaustivo que de ellas se hace, llegará un
día, no muy lejano, en que se agoten. El advenimiento de la energía nuclear
controlada ha abierto enormes recursos al consumo humano y es indudable
que
Enfrente: Representación de un átomo de
sodio. El empleo de la energía del núcleo
atómico fue el tema de esta exposición.
El nuclear será el combustible del futuro. Pero no toda la tecnología nuclear
está dedicada a producir energía. La utilización de sus propiedades abarca
extensísimo campo: los radioisótopos emiten radiaciones fáciles de detectar
y se usan como trazadores en procesos metabólicos, en estudios de fricción
y lubricación, en la destilación y en la industria química y del petróleo. La
penetración de sus radiaciones sirve para medir espesores de materiales,
calidad en la fundición, detección de fisuras y burbujas, integridad de soldaduras,
etc. La radiación produce una ionización en los materiales sobre los que incide
y puede esterilizar y desinfestar. Se usa en la lucha contra el cáncer y en biología
porque induce cambios genéticos. Seria larga tarea enumerar los progresos
que la ciencia y la técnica deben al conocimiento y aplicación de la energía
nuclear.
Arriba: Centro Cultural del Instituto Politécnico Nacional, sede de la
exposición coordinada por la arquitecto Ruth Rivera.
Enfrente: Un gigantesco modelo molecular suspendido del techo
sirvió como elemento unificador de la exposición.
Arriba: las proyecciones que se pasaron en el “atomium” explicaban
con diagramas el mecanismo de la fisión nuclear. Enfrente, izq., arriba:
Cuando se bombardea un átomo de uranio-235 con una partícula
acelerada, éste se escinde (fisiona) produciendo dos átomos más ligeros y varios neutrones que llevan una enorme velocidad. Izquierda,
abajo: los neutrones liberados en la fusión del uranio chocan con
otros núcleos del mismo elemento, que a su vez se fisionan y liberan
neutrones que bombardean otros núcleos, y así sucesivamente. Esta
reacción se llama en cadena y se efectúa bajo control en los reactores
nucleares. Enfrente, derecha, arriba: Emisión de rayos alfa; y abajo:
Emisión de rayos gamma.
Arriba, izquierda: Pila atómica diseñada por Enrico Fermi. Se construyó bajo una cancha de “squash” en la Universidad de Chicago y
consistía en un conjunto de bloques de grafito dispuestos en serie,
entre los que se insertaban los de uranio. El 2 de mayo de 1942 el
grupo de Fermi logró regular la concentración de uranio en el centro
de la pila por medio de largas varillas, consiguiendo de este modo
la primera reacción nuclear en cadena, controlada. La Edad Atómica
habla comenzado.
Abajo, izquierda: El sincrociclotrón es uno de los aparatos usados por
los científicos para resolver los misterios de la física atómica y subatómica. Usando un campo magnético, esta máquina acelera partículas electrizadas -protones y electrones- hasta que alcanzan un nivel de
energía de 40 millones de electrovoltios. Las partículas así aceleradas
se orientan a un blanco en el que chocan -a velocidad aproximada
a la de la luz- con otras partículas. El estudio de estas colisiones ha
revelado la estructura del núcleo atómico y las fuerzas que mantienen
unidos sus diversos componentes.
Derecha y abajo: Reactor de grafito. Este reactor usa el uranio como
combustible. Las partículas resultantes de la fusión del uranio llevan
una enorme velocidad; el grafito sirve como “moderador” porque
al frenar las partículas (núcleos más pequeños o neutrones) regula o
“modera” la intensidad de la reacción en cadena que se efectúa dentro
del reactor. La velocidad (energía cinética) de las partículas frenadas se
transforma en calor, que se utiliza más tarde como fuente energética.
Los reactores nucleares están reemplazando a los generadores de
energía producida por combustión para proveer la necesidad de electricidad en constante incremento.
Izquierda: “Snap-10A’. Todos los “snaps” son pilas nucleares que producen que decaen el cual se transforma en electricidad mediante el
uso de termopares. El “Snap-10A” es un modelo de los más grandes.
Abajo: Modelo de tamaño natural de un motor “Nerva”. Este motor,
construido electricidad. Poseen un núcleo de radioisótopos que generan calor a medida por los Estados Unidos y accionado por energía
nuclear es dos veces más potente que cualquier tipo de motor accionado por combustible químico. Todavía en proceso de experimentación, dará un impulso adicional a futuros vehículos espaciales.
Arriba, derecha: Este aparato productor de rayos gama fue construido
-por la Comisión de Energía Atómica del Canadá, y se usa en trabajos
de laboratorio. Su núcleo, de material radioactivo, emite una corriente
electromagnética de muy elevada energía semejante a los rayos X. los
rayos gamma tienen un poder de penetración altísimo y destruyen cualquier organismo que se encuentre en su paso. Debido a ello se usan
en la conservación de alimentos así como para esterilizar cualquier
tipo de sustancia. En el tratamiento del cáncer, el haz de rayos gama
se enfoca al tumor para destruirlo.
Abajo, derecha: El “Snap-3” fue el primer generador de energía
nuclear usado en un aparato espacial. Esta unidad, que pesa tres libras
y produce 3 watios de electricidad, fue orbitada en 1961 dentro de
un satélite experimental de navegación de la Marina de los Estados
Unidos, Se le calculó una vida de cinco años, que ha sobrepasado ya
en dos. El calor producido por el decaimiento de los radioisótopos del
núcleo es transformado en electricidad mediante el uso de termopares. Este sistema proporciona una corriente continua que suplementa
la energía producida por las células solares. En la próxima década,
estos generadores nucleares de electricidad reemplazarán, sin duda, a
las baterías convencionales en cientos de aplicaciones.
Enfrente: Plantas eléctricas accionadas por energía nuclear. Cuando se coloca el combustible
nuclear en un reactor se produce una reacción en cadena, controlable. La energía cinética de
los núcleos fisionados se convierte en calor al ser frenada, el cual se emplea para vaporizar el
agua que moverá los turboalternadores productores de la corriente eléctrica. Generalmente
el “combustible” nuclear es el uranio. la planta de Bélgica (arriba) puede adaptarse para desalar
el agua de mar. la de Canadá (abajo) produce electricidad.
Abajo: El V Congreso de Física celebrado en Bruselas en 1927, reunió entre otras personalidades del mundo científico a Albert Einstein ( 1a. fila en el centro); Marie Curie (la. fila, 3a. a la
derecha); Auguste Piccard (3a. fila, izquierda), explorador de la estratósfera y de las profundidades abisales; Max Planck (la. fila, 29 a la derecha) que formuló la hipótesis de la discontinuidad
de la energía y definió los cuanta; y Niels Bohr (2a. fila, a la derecha) autor de la representación
planetaria del átomo de Rutherford de la que derivaron una serie de descubrimientos. Durante
este primer cuarto de siglo se llevaron a cabo numerosas reuniones de este tipo, auspiciadas
por Ernest Solvany, industrial belga, autor de un nuevo método de fabricación de sosa. Este
filántropo consagró parte de su fortuna a la fundación de varios institutos de la Universidad
de Bruselas y dotó generosamente los institutos de química y electrónica de Nancy. Impulsó,
asimismo, reuniones internacionales de científicos con el objeto de “discutir y definir” una serie
de controversias de las modernas teorías físicas y químicas.
Enfrente: Dos de los primeros y más importantes pioneros en el
estudio de la radioactividad fueron Pierre y Marie Curie. Después
del descubrimiento de este fenómeno por A. Becquerel, los Curie
aislaron el radio y el polonio y determinaron su peso y número
atómico. Marie Curie fue la iniciadora del estudio de la radioactividad
y de la radioterapia. Irene Curie, hija de los anteriores (abajo, izquierda) y su esposo Frederic Joliot (arriba, derecha) lograron producir
artificialmente radioisótopos bombardeando determinados elementos
con partículas sub-atómicas. Otto Hahn (abajo, centro) y Liso Meitner
(abajo, derecha) escindieron el núcleo del uranio con neutrones de
baja velocidad y demostraron la enorme energía que se libera en la
fisión nuclear. Otto Hahn explicó también la posibilidad de las reacciones en cadena.
Arriba, izquierda: Enrico Fermi y sus colaboradores de la Universidad
de Chicago, llevaron a cabo la primera reacción en cadena de la fisión
del uranio, de manera controlada. Con ello pusieron los cimientos de
la física nuclear, tanto experimental como aplicada, cuyas consecuencias han sido, por un lado, la bomba atómica y, por otro, los cientos
de aplicaciones para uso pacífico de esta enorme energía. Fue Albert
Einstein (abajo, izquierda) el que formuló los principios que sirvieron
de base a Fermi y a sus colaboradores para sus trabajos; a su vez éstos
corroboraron, en la práctica, las teorías del gran físico, cuya teoría de
la equivalencia entre masa y energía dio gran impulso a la investigación
atómica.
Arriba y enfrente: De modo gráfico se expusieron las múltiples aplicaciones de los radio-isótopos, tanto en los dominios de la ciencia como
en los de la técnica. Sus propiedades químicas son las mismas de los
isótopos no radioactivos del mismo elemento. Debido a la facilidad
con que se pueden rastrear -de ahí su nombre de “trazadores”- sirven
para estudiar procesos tanto metabólicos como químicos o industriales. La investigación de las propiedades del átomo y del núcleo de los
elementos abre, cada año, un campo mayor a los múltiples usos de
la energía nuclear.