jueves, 23 de agosto de 2012

LA PARTÍCULA DE DIOS


Esta partícula es la última pieza que falta en el Modelo Estándar, la teoría que describe la formación básica del universo. Las otras 11 partículas que se predecían en el modelo ya se han encontrado, y hallar el Higgs validaría el modelo. Descartarla o encontrar algo más exótico obligaría a revisar nuestra comprensión de cómo se estructura el universo.

Los científicos creen que en la primera billonésima de segundo tras el Big Bang, el universo era una gran sopa de partículas avanzando en distintas direcciones a la velocidad de la luz, sin ninguna masa apreciable. Fue a través de su interacción con el campo de Higgs como ganaron masa y, con el tiempo, formaron el universo. El campo de Higgs es un campo de energía teórico e invisible que invade todo el cosmos.

Algunas partículas, como los fotones que componen la luz, no se ven afectadas por él y por lo tanto no tienen masa. A otras las cubre, produciendo un efecto similar al de los cereales reunidos en una cuchara.
Su búsqueda comenzó a principios de los 80, primero en el ahora cerrado colisionador de partículas Tevatron del Fermilab, cerca de Chicago, y más tarde en una máquina similar en el CERN. La investigación se intensificó a partir de 2010, cuando se puso en marcha el Gran Colisionador de Hadrones del centro europeo.

¿Qué es el modelo estándar?

El Modelo Estándar es a los físicos lo que la teoría de la evolución es a la biología. Es la mejor explicación que ha encontrado la física sobre cómo se estructuran los elementos que forman el universo. Describe 12 partículas fundamentales, gobernadas por cuatro fuerzas básicas.
Pero el universo es un enorme lugar y el Modelo Estándar sólo explica una pequeña parte de él. Los científicos han identificado una distancia entre lo que podemos ver y lo que debe haber ahí. Esa distancia debe llenarla algo que no comprendemos por completo, a lo que han bautizado como "materia oscura". Además, las galaxias se van distanciando unas de otras más deprisa de lo que deberían según las fuerzas que sí conocemos.

Esta otra incógnita la explica la "energía oscura".

Se cree que la materia y la energía oscura, de las que entendemos muy poco, suponen el 96 por ciento de la masa y la energía del cosmos. Confirmar el Modelo Estándar, o quizá modificarlo, sería un paso hacia el santo grial de la física, una "teoría de todo", que incluya la materia oscura, la energía oscura y la fuerza de gravedad, que el Modelo Estándar tampoco explica. Además, podría arrojar luz sobre ideas aún más esotéricas, como la posibilidad de los universos paralelos. El portavoz del CERN, James Gillies, ha dicho que al igual que las teorías de Albert Einstein desarrollaron y construyeron sobre la obra de Isaac Newton, el trabajo que hacen ahora los miles de físicos del CERN tiene el potencial de hacer lo mismo con la obra de Einstein.

¿Cuál es el umbral para tener una prueba?

Para poder anunciar un descubrimiento, los científicos se han marcado el objetivo de certidumbre que llaman "5 sigma". Esto significa que hay una o menos de una entre un millón de que las conclusiones de los datos recogidos del acelerador de partículas sean el resultado de un error estadístico. Los dos equipos que buscan el Higgs en el CERN, llamados Atlas y CMS, ahora tienen el doble de datos que les permitieron anunciar "fascinantes atisbos" del Higgs a finales de año y esto podría llevar sus resultados al otro lado de ese umbral de la prueba.

PROPIEDADES

Muchas de las propiedades del bosón de Higgs, tal y como se describe en el modelo estándar, están totalmente determinadas. Como su nombre indica, es un bosón, tieneespín 0 (lo que se denomina un bosón escalar). No poseecarga eléctrica ni carga de color, por lo que no interacciona con el fotón ni con los gluones. Sin embargo interacciona con todas las partículas del modelo que poseen masa: los quarks, los leptones cargados y los bosones W y Z de la interacción débil. Sus constantes de acoplo, que miden cuan intensa es cada una de esas interacciones, son conocidas: su valor es mayor cuanto mayor es la masa de la partícula correspondiente. En la versión original del modelo estándar, no se incluía la masa de los neutrinos ni, por tanto, una interacción entre estos y el Higgs. Aunque ésta podría explicar la masa de los neutrinos, en principio su origen puede tener una naturaleza distinta. El bosón de Higgs es además su propia antipartícula.El modelo estándar no predice sin embargo la masa del Higgs, que ha de ser medida experimentalmente; tampoco el valor de algunos parámetros que dependen de ésta: las constantes de acoplo del Higgs consigo mismo –que miden cuan intensamente interaccionan dos bosones de Higgs entre sí– o su vida media. En primera aproximación, la masa del Higgs puede tomar cualquier valor. Sin embargo la consistencia matemática del modelo estándar impone cotas inferiores entre 85 y 130 GeV/c2, y cotas superiores entre 140 y 650 GeV/c2. Los experimentos llevados a cabo en los aceleradores LEP y Tevatron, y posteriormente en el LHC, han impuesto cotas experimentales para el valor de la masa del Higgs –siempre asumiendo el comportamiento del modelo estándar–. En julio de 2012 los dos experimentos del LHC efectuando búsquedas del Higgs, ATLAS y CMS, presentaron resultados que excluyen valores de la masa fuera del intervalo entre 123–130 GeV/c2 según ATLAS, y 122,5–127 GeV/c2 según CMS (ambos rangos con un 95% de nivel de confianza). Además, anunciaron el descubrimiento de un bosón con propiedades compatibles con las del Higgs, con una masa de aproximadamente 125–126 GeV/c2. Su vida media con esa masa sería aproximadamente 10−22 s, una parte en diez mil trillones de un segundo.




sábado, 24 de marzo de 2012

Plaguicidas Órgano Clorados

Plaguicidas:Según la OMS, un pesticida o plaguicida es cualquier sustancia o mezclas de sustancias, de carácter orgánico o inorgánico, que está destinada a combatir insectos, ácaros, roedores y otras especies indeseables de plantas y animales que son perjudiciales para el hombre o que interfieren de cualquier otra forma en la producción, elaboración, almacenamiento, transporte o comercialización de alimentos, producción de alimentos, productos agrícolas, madera y productos de madera o alimentos para animales, también aquellos que pueden administrarse a los animales para combatir insectos arácnidos u otras plagas en o sobre sus cuerpos.

Los plaguicidas se pueden clasificar de diversas maneras:
1. Por su naturaleza química:
  • Inorgánicos
  • Orgánicos
  • Naturales (botánicos y microbianos)
  • Sintéticos
2. Por su mecanismo de acción:
  • Contacto
  • Ingestión
  • Fumigante
  • Sistemicos
3. Por el tipo de organismos que afectan:
  • Insecticidas
  • Acaricidas
  • Fungicidas
  • Herbicidas

Plaguicidas organoclorados:Los plaguicidas organoclorados (OC) se encuentran amplia mente distribuidos en el ambiente terrestre y acuático, como resultado de que en las ultimas dos décadas han sido utilizados constantemente para combatir plagas en la industria, la agricultura, e incluso
durante las campañas de salud donde son aplicados para contrarrestar enfermedades como la malaria. Sus propiedades sicoquimicas los hace muy resistentes a la degradación biológica, por lo que son altamente persistentes. Debido a su espectro de distribución y difícil biodegradacion, estos contaminantes representan una seria amenaza para la salud publica y para la mayoría de las formas de vida; siendo compuestos altamente tóxicos que inducen mutagenesis (alteración del ADN o de los cromosomas), teratogenesis (malformaciones en el embrion) y alteraciones sobre una gran variedad de funciones metabólicas y de reproducción.

Los plaguicidas organoclorados en el ambiente acuático:
Los plaguicidas OC al ingresar al sistema acuático por diversos mecanismos, ocasionan problemas de contaminación ya que deterioran la calidad del medio ambiente y provocan efectos nocivos sobre la biota (organismos vegetales y animales) acuática y la salud humana. Entre las rutas de entrada esta el arrastre, infiltración y erosión de los suelos, principalmente de los agrícolas que fueron rociados con plaguicidas, el lavado de dichos suelos hace que estos alcancen los ríos y ecosistemas costeros y marinos; también esta el agua utilizada para lavar el material de rociado y que es vertida en estanques, ríos y lagunas; otra ruta es a través de la precipitación proveniente de la atmósfera o por transporte atmosférico; se debe destacar que en la Isla Ross en la Antártida, a pesar de que hay pocas actividades antropogenicas, a finales de los 60's se determinaron varios OC, concluyéndose que la presencia de estos se debía al transporte atmosférico. En los años 1988 a 1990 también se identificaron lindano y p,p'DDE en peces y zooplancton en la misma región, pero las concentraciones han disminuido. Otros mecanismos por medio de los cuales los pesticidas llegan al medio acuático incluyen los restos de plaguicidas que se dispersan en el agua después del rociamiento, derrames accidentales de OC y por la aplicación directa de estos en plantaciones situadas en las orillas de los sistemas acuáticos o cuando se añaden a ríos o estanques para matar peces. Una vez que los OC están en el ecosistema acuático pueden ser transportados en el agua por adveccion (movimiento horizontal de los contaminantes disueltos), dependiendo de la velocidad y dirección de las corrientes o por dispersión, que involucra la mezcla de estas sustancias en la columna de agua donde experimentan reacciones físicas, químicas o biologicas que incluyen fotolisis, oxidación, hidrólisis, volatilizacion, transformaciones biológicas, absorción y bioacumulacion.En la fotolisis hay una oxidación fotoquimica del plaguicida que puede verse limitada por la concentración de oxigeno presente y por la cantidad de luz; sin embargo, estos no suelen ser factores limitantes en las lagunas costeras. Durante la oxidacion hay una reaccion lenta del pesticida con el oxigeno disuelto, si en el medio existen concentraciones altas de materia orgánica disuelta y compuestos humicos (sustancias derivadas de la descomposicion de la vegetacion podrida), se libera peroxido de hidrógeno que tambien es oxidante. Cabe señalar que en aguas naturales las oxidaciones a menudo son procesos mediados por microorganismos. En lo que se requiere a los mecanismos de hidrólisis, estos son degradaciones de primer orden que pueden estar catalizadas por un acido o por una base y puede incrementarse en presencia de sustancias humicas en el agua.La volatilizacion, al ser el flujo del contaminante a través de la interfase agua, aire, da como resultado el reingreso de este a la atmósfera. Las transformaciones biológicas se requieren a la degradacion de estos compuestos aromáticos tanto por hongos como por bacterias, dicho proceso abarca reacciones de dehalogenacion, alquilacion, hidrolisis, oxidacion, reducción y reacciones de condensacion durante el metabolismo y el cometabolismo, este ultimo se requiere a la degradacion de los pesticidas por microorganismos cuando el microbio no es capaz de utilizar el plaguicida como substrato para el crecimiento. Ademas de estar reaccionando en el agua, gran parte de estos compuestos se depositan paulatinamente en los sedimentos donde pueden experimentar hidrólisis, degradacion anaerobia o se adsorben en partículas humicas, minerales y arcillas, como el DDT y sus metabolitos, constituyendo asi una fuente de sustancias toxicas que pueden estar disponibles para los organismos asociados a los sedimentos (bentos) de los sistemas costeros. Cuando los organismos incorporan estas sustancias no nutritivas a través de la membrana branquial y el tejido epitelial y las almacenan en sus tejidos, se presenta el proceso de bioconcentracion, si este continua a traves del tiempo da lugar a la bioacumulacion. Cuando los OC no solo se incrementan en los organismos de un nivel trofico inferior, sino que alcanzan a los de niveles tróficos sucesivos dentro de un ecosistema, se origina la biomagnificacion . Este fenómeno es particularmente importante en los niveles troficos elevados en donde se incluye al hombre.

Distribución de organoclorados en ecosistemas costeros:
Benitez y Barcenas (1996) mencionan que las principales rutas de entrada de plaguicidas al Golfo de México son los rios: Bravo, Soto la Marina, Panuco, Tuxpan, Cazones, Tecolutla, Actopan, La Antigua, Papaloapan, Jamapa, Coatzacoalcos y Grijalva; asimismo se ha determinado la presencia de OC en los sistemas estuarinos de Alvarado{Camaronera (Veracruz), Carmen Machona y Terminos (Campeche).En el Golfo de México, la laguna Alvarado se caracterizo por tener mayores concentraciones de OC totales en sedimentos, con respecto a El Carmen y Machona; de estos el endrin tuvo niveles promedio de 7.8 ng/g, destacando el hecho de que se detecto en los tres cuerpos lagunares mencionados. En el caso de organismos, el ostion, registro las mayores concentraciones promedio en Alvarado (17.65 ng/g) y aunque los niveles todavia no sobrepasan los limites establecidos por USFDA (1984) de 500-700 ng/g peso seco como maximo en alimentos para consumo humano, dichas concentraciones son estables y se encuentran en niveles subletales en los organismos de estas tres lagunas.En la laguna de Términos, tanto en peces como en sedimentos hay un claro predominio de p,p'DDT y endosulfan en el area de Candelaria y Palizada. Los OC en esta laguna estan asociados a los cultivos de Chile, arroz, maiz y a su empleo en las campañas de salud. En la porcion del Pacifio, en el Estado de Chiapas diversas areas se dedican a la agricultura de plantaciones de cafe, platano, mango, soya, sorgo y algodón, por lo mismo, se utilizan extensamente los agroquimicos incluyendo los OC, estos ingresan a los ambientes costeros principalmente por medio del aporte fluvial, detectándose niveles importantes de OC. en los sistemas lagunares Chantuto Panza cola y Carretas Pereyra, Chis. Rueda et al. (1997) concluyeron que en los sedimentos las mayores concentraciones de OC se presentaron en Carretas Pereyra (71.59 ng/g 157 ng/g), predominando el heptacloro, epoxido de heptacloro y aldrin, mientras que en Chantuto Panzacola las concentraciones fueron de 25.77 ng/g a 72.07 ng/g, sobresaliendo el endosulfan II, p,p'DDE y epoxido de heptacloro. Cabe senñalar que la mayoria de esos compuestos han sido restringidos y prohibidos para su empleo en México debido a su alta toxicidad. Tambien se determinaron OC en organismos de importancia comercial, entre ellos el camaron, registrandose las concentraciones promedio mas altas en Chantuto Panzacola (21.42 ng/g), mientras que en Carretas Pereyra el promedio fue de 8.72 ng/g; en tanto que para el pescado \pargo prieto"en este mismo sistema, los niveles cuantificados fueron de 93.9 ng/g; dichos niveles se encuentran por debajo de los limites permitidos para consumo humano de acuerdo con las normas establecidas por las diferentes agencias internacionales. En un estudio reciente en la costa noroeste de Baja California se concluyo que los plaguicidas mas frecuentemente detectados fueron el p,p'DDE, lindano, y clordano y que las concentraciones de OC totales estuvieron en un intervalo de 0.2 a 4.5 ng/g.

EFECTOS SOBRE LA SALUD: Agudos: Interferencia de las transmisiones axonales de los impulsos nerviosos, provocando depresión o estimulación del sistema nervioso central, con aumento de respuesta a los neurotransmisores.Crónicos: Discrasia sanguínea, alteraciones hepáticas y renales y dermatitis de contacto. También se han descrito casos de cáncer en animales de experimentación, lo que los hace sospechosos de provocar cáncer en el ser humano.

CONDICIONES A TENER EN CUENTA PARA EL MANEJO SEGURO: No utilizar plaguicidas clorados en las proximidades de llamas abiertas u objetos incandescentes, debido al peligro de descomposición que presentan, con formación de monóxido de carbono, cloruro de hidrógeno y fosgeno. Por igual razón, abstenerse de fumar en presencia de dichos productos.No reutilizar botellas de agua o contenedores de bebidas, rellenándolos con los productos en cuestión ni rellenar los envases de plaguicidas con agua o bebidas.Evitar el contacto de estos productos con álcalis, oxidantes fuertes y metales en general.En caso de duda, consultar la ficha de seguridad de cada producto en particular.

AGENTES EXTINTORES:Los plaguicidas clorados no suelen ser inflamables, pero se descomponen por el calor generando gases tóxicos e irritantes. En caso de incendio en el que estén implicados estos productos, evitar la inhalación de los gases formados y utilizar preferentemente polvo seco y nieve carbónica.

MEDIDAS A TOMAR EN CASO DE VERTIDO: Recoger el derrame con materiales adsorbentes impregnados en etanol o acetona y a continuación, pasar un papel poroso empapado igualmente en etanol o acetona. Por último, limpiar la superficie donde ha tenido lugar el derrame con agua y jabón. Los adsorbentes y el papel contaminado se depositan en un contenedor cerrado y se tratan como residuo.Evitar que los productos derramados alcancen los desagües.

ELIMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS Y ENVASES:Los residuos de estos productos así como sus envases se consideran especiales, debiendo ser tratados y eliminados por un gestor autorizado.