Βίος και πολιτεία
Υδρογόνο, ήλιο, λίθιο. Ο,τι πιο παλιό υπάρχει σήμερα στο Σύμπαν. Το λίθιο πρέπει να «γεννήθηκε» μέσα στα πρώτα δέκα λεπτά μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Σήμερα γίνονται αναλύσεις με τη βοήθεια των ραδιοτηλεσκοπίων σε διάφορα... ηλικιωμένα αστέρια και οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν κατά πόσον κάποιες από τις μετρήσεις που προκύπτουν επιβεβαιώνουν τον μηχανισμό της Μεγάλης Εκρηξης που κομματάκι με κομματάκι προσπαθούν οι αστροφυσικοί να συναρμολογήσουν ξανά (στα χαρτιά φυσικά). Οι μετρήσεις λοιπόν έδιναν ότι ένα ισότοπο του λιθίου, αυτό με 3 πρωτόνια και 4 νετρόνια στον πυρήνα, έβγαινε λιγότερο (υπέθεσαν ότι έχει σε πολλά άστρα βυθιστεί μια ποσότητα στο εσωτερικό τους), αλλά ένα άλλο σημαντικό ισότοπο του λιθίου, με 3 πρωτόνια και 3 νετρόνια, έβγαινε πολύ λιγότερο από ό,τι θα έπρεπε για να είναι το κοσμολογικό πρότυπο στη θέση του. Ωστόσο με μια εντελώς νέα εργασία στο Astronomy and Astrophysics (της δρος Karin Lind) και μετρήσεις από το αστεροσκοπείο Keck στη Χαβάη αποδεικνύεται ότι μάλλον οι προηγούμενες μετρήσεις δεν ήταν πολύ σωστές. Ετσι χάρη στα ισότοπα του λιθίου έχουμε τώρα μιαν ακόμη επιβεβαίωση της υπόθεσης για την αρχή του δικού μας κόσμου.
Το Λίθιο ανήκει στα αλκάλια, ομάδα που συμπεριλαμβάνει το κάλιο, το νάτριο, το ρουβίδιο, το καίσιο, το φράγκιο. Είναι ασημόλευκο, πολύ πιο ελαφρύ και από το πετρέλαιο, αντιδρά έντονα με το νερό και η φύλαξή του είναι πολύ δύσκολη. Μόνο επάλειψη με ζελέ πετρελαίου βοηθάει να διατηρηθεί ανενεργό.
Γιατί το είπαν έτσι
Οπως ακριβώς ένας Ελληνας μπορεί να φανταστεί, η λέξη λίθος είναι στη ρίζα της ονομασίας αυτού του στοιχείου. Οι σουηδοί χημικοί που το ανίχνευσαν πρώτοι, ο Μπερζέλιους και ο μαθητής του Αρφβεντσον, σε ένα νησάκι έξω από τη Στοκχόλμη το 1817, σε ένα ορυκτό, του έδωσαν αυτή την ονομασία για να τονίσουν ότι βρίσκεται ως συστατικό του εδάφους.
Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός: 3
Ατομικό βάρος: 6.941
Σημείο τήξης: 181 Βαθμοί Κελσίου
Αριθμός ισοτόπων: 10
Αφθονία στη Γη: 31ο στη σειρά
Τι θέλει στη ζωή μας;
Μπορεί και μισό εκατομμύριο άνθρωποι σε όλον τον κόσμο να παίρνουν καθημερινά κάποιο σκεύασμα που έχει ως βασική ουσία το λίθιο. Οταν υποφέρεις από διπολική διαταραχή, αισθάνεσαι να εκτελείς μια ταλάντωση από την κατάσταση της ευφορίας στη βαθιά κατάθλιψη. Ηδη από το 1871 είχε προταθεί η θεραπεία αυτής της κατάστασης με λίθιο αλλά δεν πέτυχε παγκόσμια αναγνώριση. Το 1949 ο αυστραλός γιατρός John Cade έκανε ενέσεις σε πειραματόζωα με ανθρακικό λίθιο. Παρατήρησε ότι έχασαν κάθε διάθεση για... αταξίες και η κινητικότητά τους μειώθηκε στο ελάχιστο. Αυτό τον ώθησε να κάνει την ίδια «θεραπεία» σε έναν από τους πιο επιβαρυμένους ασθενείς του, τον οποίο κρατούσαν έγκλειστο για λόγους ασφαλείας (δικής του και των άλλων). Μέσα σε δύο μήνες ο άνθρωπος αυτός είχε επιστρέψει στη δουλειά του. Από το 1970 γενικεύθηκε η χορήγηση του λιθίου. Χωρίς να είναι εντελώς ξεκάθαρος ο μηχανισμός δράσης του, πιστεύεται ότι δρα περιοριστικά στην παραγωγή ενός νευροδιαβιβαστή του εγκεφάλου.
Πόλεμος και ειρήνη
Το 1991 υπολογίστηκε ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες διέθεταν αποθέματα 40.000 τόνων λιθίου που τα χρειάζονταν για την κατασκευή πυρηνικών όπλων, ιδιαίτερα της βόμβας υδρογόνου, μιας πολύ πιο εξελιγμένης και καταστρεπτικής κατασκευής από τις βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα.
Τα αποθέματα λιθίου στη Γη μπορεί να φθάνουν και τα 35 εκατομμύρια τόνους (σίγουρα είναι τα 11 εκατομμύρια) και να βρίσκονται «θαμμένα» μαζί με άλλα χρήσιμα στοιχεία σε αλμυρές λίμνες κυρίως στη Βολιβία, στην Αργεντινή και στη Χιλή ενώ και η Κίνα παράγει μια ποσότητα 3.000 τόνων. Ο βασικός καταναλωτής είναι η βιομηχανία παραγωγής κραμάτων αλουμινίου - λιθίου και μαγνησίου - λιθίου, καθώς και μπαταριών ιόντων λιθίου για τις μικροσυσκευές μας.
Απορίες λογικές και μη
Τι θέλει το λίθιο στη βόμβα υδρογόνου;
Πρέπει να έχεις τη φαντασία και τις γνώσεις των διάσημων φυσικών Teller-Ulam-von Neuman,για να σκηνοθετήσεις την παρακάτω διαδικασία:
1. Οταν εκρήγνυται η βόμβα από τη σχάση του ουρανίου-235 που περιέχεται σε αυτήν, φεύγουν νετρόνια.
2. Τα νετρόνια απορροφώνται από πυρήνες του λιθίου-6 (3 πρωτόνια, 3 νετρόνια) και αυτό διασπάται δίνοντας ήλιο και τρίτιο, δηλαδή υδρογόνο με δύο νετρόνια στον πυρήνα.
3. Το υδρογόνο που περιέχει η βόμβα είναι δευτέριο, δηλαδή στον πυρήνα υπάρχει ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Το δευτέριο με το τρίτιο συντήκονται για να δώσουν ήλιο και προκύπτουν ακόμη περισσότερα νετρόνια.
4. Το περίβλημα είναι φτιαγμένο από ουράνιο-238 και απορροφώντας τα νετρόνια μετατρέπεται σε πλουτώνιο-239. Ακολουθεί μια αλυσίδα σχάσεων και συντήξεων που κλιμακώνει το καταστρεπτικό αποτέλεσμα της βόμβας. Ακόμη όμως θεωρείται ότι δεν βρίσκεται στα χέρια του καθενός ένα πλήρες σχεδιάγραμμα για το πώς συνεργάζονται τα διάφορα στάδια που εντελώς πρoσεγγιστικά περιγράψαμε.
Πώς δουλεύουν οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου;
Τα βασικά τμήματα μιας μπαταρίας είναι η κάθοδος, η άνοδος και ο ενδιάμεσος ηλεκτρολύτης που διευκολύνει να πηγαίνουν τα φορτία από την κάθοδο στην άνοδο. Οι παλαιές μπαταρίες είχαν υγρό ηλεκτρολύτη. Οι σημερινές, πιο διαδεδομένες σε μικροσυσκευές με ιόντα λιθίου, έχουν ηλεκτρολύτη που είναι σε κατάσταση πολύ παχύρρευστου υλικού, και αυτό διευκολύνει και τη συσκευασία τους. Ιόντα λιθίου σημαίνει άτομα λιθίου που έχουν χάσει ένα ηλεκτρόνιο. Από την κάθοδο λοιπόν όπου βρίσκονται σε ένωση με κοβάλτιο και οξυγόνο κινούνται ως την άνοδο μέσω του ηλεκτρολύτη όταν έχουμε εκφόρτιση και στην επαναφόρτιση ακολουθούν την ακριβώς αντίθετη πορεία.
Βάζω στο Google «Lithium» και μου βγάζει «Evanescence» (= εξαφάνιση, φθαρτότητα). Πώς αυτό;
Μην τρομάζετε. Υπάρχει ένα αμερικανικό συγκρότημα με αυτό το όνομα που ιδρύθηκε από την Amy Lee το 1995 και θεωρείται ότι παίζει χριστιανικό ροκ. Στα τραγούδια του συμπεριλαμβάνεται και ένα με τον τίτλο «Lithium», όπου γίνεται λόγος ακριβώς για την επίδραση του λιθίου σε ψυχικά επιβαρυμένους ανθρώπους:
«Lithium, don't wanna lock me up inside
Lithium, don't wnna forget how it feels without
Lithium, I wanna stay in love with my sorrow
Oh, but God I wanna let it go».
Πηγή
Υδρογόνο, ήλιο, λίθιο. Ο,τι πιο παλιό υπάρχει σήμερα στο Σύμπαν. Το λίθιο πρέπει να «γεννήθηκε» μέσα στα πρώτα δέκα λεπτά μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Σήμερα γίνονται αναλύσεις με τη βοήθεια των ραδιοτηλεσκοπίων σε διάφορα... ηλικιωμένα αστέρια και οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν κατά πόσον κάποιες από τις μετρήσεις που προκύπτουν επιβεβαιώνουν τον μηχανισμό της Μεγάλης Εκρηξης που κομματάκι με κομματάκι προσπαθούν οι αστροφυσικοί να συναρμολογήσουν ξανά (στα χαρτιά φυσικά). Οι μετρήσεις λοιπόν έδιναν ότι ένα ισότοπο του λιθίου, αυτό με 3 πρωτόνια και 4 νετρόνια στον πυρήνα, έβγαινε λιγότερο (υπέθεσαν ότι έχει σε πολλά άστρα βυθιστεί μια ποσότητα στο εσωτερικό τους), αλλά ένα άλλο σημαντικό ισότοπο του λιθίου, με 3 πρωτόνια και 3 νετρόνια, έβγαινε πολύ λιγότερο από ό,τι θα έπρεπε για να είναι το κοσμολογικό πρότυπο στη θέση του. Ωστόσο με μια εντελώς νέα εργασία στο Astronomy and Astrophysics (της δρος Karin Lind) και μετρήσεις από το αστεροσκοπείο Keck στη Χαβάη αποδεικνύεται ότι μάλλον οι προηγούμενες μετρήσεις δεν ήταν πολύ σωστές. Ετσι χάρη στα ισότοπα του λιθίου έχουμε τώρα μιαν ακόμη επιβεβαίωση της υπόθεσης για την αρχή του δικού μας κόσμου.
Το Λίθιο ανήκει στα αλκάλια, ομάδα που συμπεριλαμβάνει το κάλιο, το νάτριο, το ρουβίδιο, το καίσιο, το φράγκιο. Είναι ασημόλευκο, πολύ πιο ελαφρύ και από το πετρέλαιο, αντιδρά έντονα με το νερό και η φύλαξή του είναι πολύ δύσκολη. Μόνο επάλειψη με ζελέ πετρελαίου βοηθάει να διατηρηθεί ανενεργό.
Γιατί το είπαν έτσι
Οπως ακριβώς ένας Ελληνας μπορεί να φανταστεί, η λέξη λίθος είναι στη ρίζα της ονομασίας αυτού του στοιχείου. Οι σουηδοί χημικοί που το ανίχνευσαν πρώτοι, ο Μπερζέλιους και ο μαθητής του Αρφβεντσον, σε ένα νησάκι έξω από τη Στοκχόλμη το 1817, σε ένα ορυκτό, του έδωσαν αυτή την ονομασία για να τονίσουν ότι βρίσκεται ως συστατικό του εδάφους.
Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός: 3
Ατομικό βάρος: 6.941
Σημείο τήξης: 181 Βαθμοί Κελσίου
Αριθμός ισοτόπων: 10
Αφθονία στη Γη: 31ο στη σειρά
Τι θέλει στη ζωή μας;
Μπορεί και μισό εκατομμύριο άνθρωποι σε όλον τον κόσμο να παίρνουν καθημερινά κάποιο σκεύασμα που έχει ως βασική ουσία το λίθιο. Οταν υποφέρεις από διπολική διαταραχή, αισθάνεσαι να εκτελείς μια ταλάντωση από την κατάσταση της ευφορίας στη βαθιά κατάθλιψη. Ηδη από το 1871 είχε προταθεί η θεραπεία αυτής της κατάστασης με λίθιο αλλά δεν πέτυχε παγκόσμια αναγνώριση. Το 1949 ο αυστραλός γιατρός John Cade έκανε ενέσεις σε πειραματόζωα με ανθρακικό λίθιο. Παρατήρησε ότι έχασαν κάθε διάθεση για... αταξίες και η κινητικότητά τους μειώθηκε στο ελάχιστο. Αυτό τον ώθησε να κάνει την ίδια «θεραπεία» σε έναν από τους πιο επιβαρυμένους ασθενείς του, τον οποίο κρατούσαν έγκλειστο για λόγους ασφαλείας (δικής του και των άλλων). Μέσα σε δύο μήνες ο άνθρωπος αυτός είχε επιστρέψει στη δουλειά του. Από το 1970 γενικεύθηκε η χορήγηση του λιθίου. Χωρίς να είναι εντελώς ξεκάθαρος ο μηχανισμός δράσης του, πιστεύεται ότι δρα περιοριστικά στην παραγωγή ενός νευροδιαβιβαστή του εγκεφάλου.
Πόλεμος και ειρήνη
Το 1991 υπολογίστηκε ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες διέθεταν αποθέματα 40.000 τόνων λιθίου που τα χρειάζονταν για την κατασκευή πυρηνικών όπλων, ιδιαίτερα της βόμβας υδρογόνου, μιας πολύ πιο εξελιγμένης και καταστρεπτικής κατασκευής από τις βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα.
Τα αποθέματα λιθίου στη Γη μπορεί να φθάνουν και τα 35 εκατομμύρια τόνους (σίγουρα είναι τα 11 εκατομμύρια) και να βρίσκονται «θαμμένα» μαζί με άλλα χρήσιμα στοιχεία σε αλμυρές λίμνες κυρίως στη Βολιβία, στην Αργεντινή και στη Χιλή ενώ και η Κίνα παράγει μια ποσότητα 3.000 τόνων. Ο βασικός καταναλωτής είναι η βιομηχανία παραγωγής κραμάτων αλουμινίου - λιθίου και μαγνησίου - λιθίου, καθώς και μπαταριών ιόντων λιθίου για τις μικροσυσκευές μας.
Απορίες λογικές και μη
Τι θέλει το λίθιο στη βόμβα υδρογόνου;
Πρέπει να έχεις τη φαντασία και τις γνώσεις των διάσημων φυσικών Teller-Ulam-von Neuman,για να σκηνοθετήσεις την παρακάτω διαδικασία:
1. Οταν εκρήγνυται η βόμβα από τη σχάση του ουρανίου-235 που περιέχεται σε αυτήν, φεύγουν νετρόνια.
2. Τα νετρόνια απορροφώνται από πυρήνες του λιθίου-6 (3 πρωτόνια, 3 νετρόνια) και αυτό διασπάται δίνοντας ήλιο και τρίτιο, δηλαδή υδρογόνο με δύο νετρόνια στον πυρήνα.
3. Το υδρογόνο που περιέχει η βόμβα είναι δευτέριο, δηλαδή στον πυρήνα υπάρχει ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Το δευτέριο με το τρίτιο συντήκονται για να δώσουν ήλιο και προκύπτουν ακόμη περισσότερα νετρόνια.
4. Το περίβλημα είναι φτιαγμένο από ουράνιο-238 και απορροφώντας τα νετρόνια μετατρέπεται σε πλουτώνιο-239. Ακολουθεί μια αλυσίδα σχάσεων και συντήξεων που κλιμακώνει το καταστρεπτικό αποτέλεσμα της βόμβας. Ακόμη όμως θεωρείται ότι δεν βρίσκεται στα χέρια του καθενός ένα πλήρες σχεδιάγραμμα για το πώς συνεργάζονται τα διάφορα στάδια που εντελώς πρoσεγγιστικά περιγράψαμε.
Πώς δουλεύουν οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου;
Τα βασικά τμήματα μιας μπαταρίας είναι η κάθοδος, η άνοδος και ο ενδιάμεσος ηλεκτρολύτης που διευκολύνει να πηγαίνουν τα φορτία από την κάθοδο στην άνοδο. Οι παλαιές μπαταρίες είχαν υγρό ηλεκτρολύτη. Οι σημερινές, πιο διαδεδομένες σε μικροσυσκευές με ιόντα λιθίου, έχουν ηλεκτρολύτη που είναι σε κατάσταση πολύ παχύρρευστου υλικού, και αυτό διευκολύνει και τη συσκευασία τους. Ιόντα λιθίου σημαίνει άτομα λιθίου που έχουν χάσει ένα ηλεκτρόνιο. Από την κάθοδο λοιπόν όπου βρίσκονται σε ένωση με κοβάλτιο και οξυγόνο κινούνται ως την άνοδο μέσω του ηλεκτρολύτη όταν έχουμε εκφόρτιση και στην επαναφόρτιση ακολουθούν την ακριβώς αντίθετη πορεία.
Βάζω στο Google «Lithium» και μου βγάζει «Evanescence» (= εξαφάνιση, φθαρτότητα). Πώς αυτό;
Μην τρομάζετε. Υπάρχει ένα αμερικανικό συγκρότημα με αυτό το όνομα που ιδρύθηκε από την Amy Lee το 1995 και θεωρείται ότι παίζει χριστιανικό ροκ. Στα τραγούδια του συμπεριλαμβάνεται και ένα με τον τίτλο «Lithium», όπου γίνεται λόγος ακριβώς για την επίδραση του λιθίου σε ψυχικά επιβαρυμένους ανθρώπους:
«Lithium, don't wanna lock me up inside
Lithium, don't wnna forget how it feels without
Lithium, I wanna stay in love with my sorrow
Oh, but God I wanna let it go».
Πηγή
