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Historia F+Q

Enseñando física y química a través de su historia. Un blog colaborativo de los alumnos del Master de Secundaria

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2ºBac_F_Bloque 6. Física del siglo XX

LISE MEITNER, EL DESCUBRIMIENTO DE LA FISIÓN NUCLEAR SIN PREMIO NOBEL

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Lise Meitner

Lise Meitner fue una física austriaca, descubridora de la fisión nuclear, un logro por el que su compañero de laboratorio Otto Hahn recibió el premio Nobel en 1944. Es uno de los ejemplos más evidentes de descubrimiento hechos por mujeres y pasados por alto por el comité de estos galardones (…) no fue el único obstáculo con el que Meitner se encontró, ya que hasta que el Gobierno permitió oficialmente que las mujeres pudieran ir a la universidad realizó toda su investigación en un sótano (…).

(…) continuó su trabajo, a través de cartas con Hahn, y desde la distancia se dio cuenta de que el núcleo del átomo se separaba, liberando energía (…).

Fuente: https://elpais.com/especiales/2018/mujeres-de-la-ciencia/lise-meitner.html

ACTIVIDADES A REALIZAR CON LOS ALUMNOS: se desarrollaran en 2 clases.

1. Mujeres en la ciencia

2. Fisión nuclear

OBJETIVOS

  • Analizar la desigualdad de género en la ciencia desde una perspectiva histórica.
  • Valorar el avance que supuso el descubrimiento de la fisión nuclear.
  • Justificar las ventajas y desventajas de la fisión nuclear.
  • Explicar el proceso de fisión nuclear.
  • Diferenciar entre el proceso de fisión nuclear con el de fusión nuclear.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1. Mujeres en la ciencia 

  • Hablar sobre los distintos aspectos de desigualdad que en el texto se recogen y crear un pequeño debate sobre la situación de la mujer en la ciencia en el siglo XX.
  • Reunirlos por parejas para que realicen un trabajo de investigación sobre la historia de una científica que tendrán que exponer otro día.

2. Fisión nuclear

  • Preguntar sobre lo que saben acerca de la fisión nuclear, los avances generados y las desventajas del proceso.
  • Explicación sobre el proceso de fisión nuclear y valoración de las aplicaciones de la energía nuclear.
  • Explicación del proceso de fusión y diferenciación de los dos procesos.
  • Realizar una serie de preguntas sencillas sobre los dos procesos e intentar que todos colaboren.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1. Mujeres en la ciencia

  • La participación en el debate sobre el papel de la mujer en la ciencia.
  • Búsqueda de información y exposición del trabajo realizado por parejas.

2. Fisión nuclear

  • La participación en clase en las primeras preguntas de toma de contacto con el tema y la asimilación de conceptos en la segunda tanda de preguntas sencillas.

BIBLIOGRAFÍA

Decreto Foral 25/2015, de 22 de abril, de Currículo de las Enseñanzas del Bachillerato e la Comunidad Foral de Navarra. Boletín Oficial de Navarra número 127, de 2 de julio de 2015.

El País (2018). Mujeres de la ciencia.  Recuperado el 22 de abril de 2019 de https://elpais.com//especiales/2018/mujeres-de-la-ciencia/.

Pais, A. para BBC Mundo (2017). Lise Meitner, la única mujer que tiene un elemento en la tabla periódica en su honor: el meitnerio. Recuperado el 22 de abril de 2019 de https://www.bbc.com/mundo/noticias-41610091.

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El Eter y Einstein

¿Qué es la luz? ¿Cuál es su naturaleza y sus propiedades? ¿Cómo se comporta? ¿Cómo podemos utilizarla? El estudio que los científicos realizan tratando de comprender qué es y cómo se comporta la luz es sido heredado de estas cuestiones planteadas a lo largo de la historia por pensadores y filósofos que consideraban la visión como facultad animal básica para relacionarse con el mundo exterior.

El primer gran hito histórico en la búsqueda de respuesta fue la explicación de la luz con respecto a su interacción con la materia,  asumiendo así la aceptación del carácter dual de la luz como onda-corpúsculo introducido por Huygens (1690) y Newton (1704). Sin embargo quedaba una gran cuestión por resolver: si para que una onda se propague es imprescidible un medio material, ¿cómo puede entonces propagarse la luz por el ‘vacío’ si no hay ‘nada’? La respuesta a esta gran pregunta marcó a los científicos del siglo XIX que plantearon el concepto del éter.

Apartándonos de las teorías más místicas donde el éter se relacionaba con pensamientos mágicos, éste debía ser un medio material invisible e infinito que ocupaba todo el universo haciendo posible la propagación de la luz en el vació.

El problema llegó cuando  Michelson y Morley plantearon en 1887 un experimento para medir la velocidad de la luz respecto al éter y respecto a la Tierra. El resultado de este experimento fue el mismo para ambos sistemas de referencia, lo que parecía concluir en que la velocidad de la luz en el vació siempre será la misma independientemente del movimiento del observador. Esta afirmación no encajaba en el esquema de la Física clásica descrita hasta el momento y fue la base de la famosa teoría de la relatividad de Albert Einstein en 1915 quien le puso solución con su teoría de la relatividad. Ésta teoría supuso una revolución para la interpretación del universo ya que definió  la gravedad como una curvatura del espacio.

¿Afectaría entonces esta curvatura del espacio a la propagación de la luz tal y como la hemos estudiado hasta ahora? Veamos cómo lo explicó Albert Einstein a través del siguiente artículo.

https://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/einstein-indice-refraccion-compton-dual

Objetivos:

  • Comprender la estructura de los artículos científicos e introducir su uso como herramienta de estudio y aprendizaje.
  • Repaso de los conceptos explicados en clase sobre la naturaleza de luz.
  • Asomar a los alumnos a la física moderna.

Desarrollo de la actividad:

1-Lectura individual del artículo previa a su trabajo en clase.

3-Análisis conjunto del artículo guiado por el profesor en clase:

-Cómo se escribe y estructura un artículo.

-Identificación de los conceptos definidos en clase.

-Identificación de los nuevos conceptos a partir de los anteriores.

4-Trabajo en grupo para la presentación de un breve resumen del trabajo realizado en clase (máx. 500 palabras).

Criterios de evaluación:

  • Evaluación del análisis previo del artículo mediante una ronda de preguntas inicial.
  • Nivel de participación durante la clase en el análisis conjunto.
  • Resumen presentado aplicando lo explicado anteriormente.
  •  

María Pilar Urizar

LILLI HORNING Y EL PROYECTO MANHATTAN

Lilli Horning, fue una química que participó en el Proyecto Manhattan, a día de hoy, una de las pocas mujeres que participó en el proyecto y sigue viva. El Proyecto Manhattan es el nombre clave por el que se conoce el proyecto científico de los Estados Unidos, cuyo objetivo era desarrollar la primera bomba atómica, antes que la Alemania nazi.

El 6 de agosto de 1945, cayó sobre la ciudad japonesa de Hiroshima, una bomba nuclear de uranio, y al cabo de tres días, el 9 de agosto, cayó sobre la ciudad nipona Nagasaki, una bomba nuclear de plutonio. Dichos hitos históricos marcaron un antes y un después en la física nuclear.

A continuación lee el siguiente artículo: Lilli Horning, una exiliada en Los Álamos

Tras la lectura del artículo, se divide la clase en grupo de 4 personas, cada grupo debe desarrollar dos temas de reflexión:

Tema 1: ¿Crees que el papel de la mujer en la ciencia fue fácil? ¿Por qué? ¿Y en la actualidad? Si podéis, citad una o más científicas y explicad a vuestros compañeros sus descubrimientos.

Tema 2: ¿Crees que el Proyecto Manhattan tenía fines científicos o militares? ¿Por qué crees que Lilli Horning y sus compañeros firmaron un manifiesto? ¿Crees que sirvió de algo?

Tras el desarrollo de las preguntas de reflexión, se abre un debate en clase, donde los alumnos deben expresar sus reflexiones y compartirlas con todos.

 

El papel del alumno y del profesor durante la actividad

El papel del alumno en esta actividad, es activa, debe participar primero en una actividad en grupo, poner los puntos en común y debatir los puntos de reflexión que difiere con el resto de compañeros. A posterior, una vez se inicie el debate en clase, el alumno deberá trabajar la oratoria y debatir.

Por otro lado, el papel del profesor será de acompañar a los grupos en el punto de reflexión, guiándoles y ofreciéndoles ayuda en caso de requerirla. Una vez se inicie el debate conjunto en clase, el profesor tendrá la función de llevar el debate, dando los turnos de habla así como dirigiendo el tema con preguntas al aire y buscando la participación de todo el grupo.

Objetivo de la actividad

  • Iniciar al alumno en el concepto de física nuclear
  • Analizar las aplicaciones negativas y positivas de la física nuclear
  • Conocer el papel de la mujer en la ciencia
  • Afianzar el respeto y sensibilizar hacia el papel de la mujer en la sociedad
  • Promover el pensamiento crítico y desarrollar criterios de opinión propios
  • Trabajar en equipo
  • Trabajar la oratoria y la dialéctica , así como la expresión oral

Contextualización

Estudiantes de 2º de Bachillerato, de Física. En el Bloque 6, Física del S. XX.

Los criterios de evaluación

  • Capacidad de dialéctica y oratoria
  • Participación en clase, tanto en el trabajo grupal como en intervenciones durante el debate
  • Uso de lenguaje científico durante sus intervenciones
  • Originalidad en sus explicaciones

 

Firmado,

M.S.D.

Lise Meitner: la madre de la bomba atómica

Lise Meitner es la física que descubrió la fisión nuclear, y a la vez, la única persona que rechazó participar en el proyecto Manhattan. Además, es la única mujer que cuenta con un elemento en la tabla periódica. Seguir leyendo “Lise Meitner: la madre de la bomba atómica”

¿De que esta hecha la materia? La “partícula de Dios”.

 INTRODUCCION 

La materia esta compuesta por una multitud de partículas elementales, que han ido apareciendo, a medida que los científicos han ido profundizando cada vez mas en la estructura de la materia. Este estudio comenzó en la antigüedad y fue creciendo a medida que fueron apareciendo los nuevos modelos atómicos. También se vio muy impulsada con la aparición de nuevos avances tecnológicos que hicieron posible su estudio como por ejemplo, la aparición de nuevos detectores de partículas. Aunque ha sido a partir del principio siglo XX hasta ahora cuando ha sido el auténtico boom y cuando más se avanzado en el estudio de dichas partículas elementales.

Resultado de imagen de el boson de higgs                           Colisión de hadrones en el detector CMS del LHC – CERN

Una de las más conocidas seria el Bosón de Higgs o como se conoce también la “partícula de Dios“. Esta partícula ha estado mucho tiempo en el aire, es decir, se sabía que tenía que estar pero  no se había podido detectar. Fue en el año 2012 cuando en el CERN un grupo de  científicos la detectaron por primera vez y se rompió parte de su misterio.

ACTIVIDADES PARA LOS ALUMNOS

  • Buscar información  en libros o en internet acerca de que tipos de partículas elementales existen. ¿Qué es el modelo standard y para que lo utilizamos?
  • Diferencias entre bosón y fermión. Explica para sirven cada una de ellas y pon algún ejemplo de cada tipo de estas partículas. 
  •  ¿Por qué es importante el bosón de Higgs? 
  •  Buscar información sobre el CERN. Haz una pequeña redacción indicando donde se encuentra, que países colaboran, que tipos de experimentos se realizan, etc.
  • Buscar información del detector  y del experimento que permitió el descubrimiento del bosón de Higgs.
  • Busca información sobre Peter Higgs, señalando su lugar de nacimiento, donde estudió, que experimentos realizo así como que premios  académicos recibió a lo largo de su vida.

 

REFERENCIAS 

Bosón de Higgs: ¿Qué es la partícula de Dios? https://elpais.com/elpais/2018/07/20/ciencia/1532077822_153937.html

La “partícula de Dios” explicado para mortales. EL ESPAÑOL. http://blog.elespanol.com/reportajes/la-particula-de-dios-explicada-para-los-mortales/

Los acontecimientos físicos desde 1900 hasta 2013. https://prezi.com/pgcgniml_-ce/los-acontecimientos-fisicos-desde-1900-hasta-el-2013/

Peter Ware Higgs.  https://www.buscabiografias.com/biografia/verDetalle/9874/Peter%20Higgs

 

OBJETIVOS

Intentar que el alumno consiga la suficiente autonomía como para enfrentarse ante un problema en solitario y pueda resolverlo.

Que el alumno aumente sus conocimientos científicos en un tema actual y bastante importante para toda la comunidad científica.

Utilización de las redes informáticas para la obtención de información necesaria para su propio estudio.

 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

La utilización de la tecnología para conseguir información y posteriormente poder sintetizarla para su uso.

Tener capacidad de síntesis para poder contestar con concreción y exactitud a las preguntas realizadas

 Elaborar las respuestas con un vocabulario correcto y sin falta de ortografía.

 

 

 

Historia de Petite Curie

Las bombas alemanas cayeron en París el 2 de septiembre de 1914, alrededor de un mes después de que Alemania declarara la guerra a Francia. En ese momento la construcción del Instituto de Radio ya había finalizado, aunque Marie Curie no había trasladado su laboratorio allí. El trabajo del Instituto de Radio debería esperar tiempos de paz. Pero M. Curie encontró maneras de utilizar su conocimiento. Propuso la creación de instalaciones móviles de radiología, que transportaron los aparatos de rayos X al frente de batalla y ayudaron a los médicos a encontrar balas, metralla y huesos rotos en los soldados heridos. Para ello, convenció al gobierno francés para que instalara los primeros centros militares de radiología de Francia y a las tiendas de automóvil para que transformaran los coches en furgonetas que equipó con material radiológico móvil. El 31 de octubre de 1914, el primero de los veinte vehículos de radiología que equipó estaba listo. Se propuso poner su “Petite Curie” en funcionamiento lo antes posible y, por si existía alguna necesidad, aprendió cómo conducir un coche, anatomía, el uso del equipo de radiografía y mecánica del automóvil.

Como primera ayudante radiológica eligió a su hija Irene. Acompañadas por un doctor militar, la madre y la hija hicieron su primer viaje al frente de batalla en el otoño de 1914. Después de la guerra, el gobierno francés reconoció el trabajo de Irene concediéndole una medalla militar

Madre e hija no podían utilizar las veinte estaciones móviles de radiografía que ella había establecido, ni las doscientas unidades inmóviles. Antes de 1916, Marie había empezado a entrenar a mujeres como ayudantes radiológicas ofreciendo cursos en las técnicas necesarias en el Instituto del Radio.

Cuestiones para los alumnos:

1. Busca información sobre la vida de Marie Curie. Qué dificultades tuvo que superar para poder licenciarse en físicas? . Por qué es tan mundialmente famosa?

2. Valora su tarea de creación de un servicio radiológico.

3. .Qué papel juegan los rayos X en medicina?

4. Busca información sobre otros métodos de diagnóstico, como la RMN o la TEP.

(Texto en Caamaño, A. (Coord.) (2011). Física y química: complementos de formación disciplinar, páginas 35-47. España: Ministerio de Educación de España–Editorial GRAÓ, de IRIF, S.L.)

OBJETIVOS

1.- Informar sobre ciencia y género

2.- Comentar la responsabilidad social de los científicos/as

3.- Aportar una contribución de la ciencia a las necesidades Sociales (Salud)

CONTEXTUALIZACIÓN:

Estudiantes de Bachiller-1º y 2º (16-18 años)

INTRODUCCIÓN:

1.- Contexto histórico de la mujer en el S. XIX y la universidad (estudios). Marie Curie estuvo ahorrando en su tierra natal Polonia durante tiempo para costear los estudios de Medicina de su hermana en Paris, cuando lo consiguió, se trasladó con ella a Paris. En esa época en el S. XIX, la mujer no podía acceder fácilmente a los estudios universitarios y Marie Curie fué una excepción entre muy pocas.

2.- Explicación científica de su “fama”: la fama de Marie Curie se la ha ganado con creces, al ser galardonada con 2 Premios Nobel. Fué la primera mujer a la que se le otorgó un Premio Nobel y la primera persona hasta ese momento en ser galardonada con 2 Premios Nobel. En realidad en la historia hasta nuestros días sólo hay 6 personas que han sido galardonadas con 2 Premios Nobel, y entre ellos se distingue Marie Curie.

3.- Métodos de diagnóstico además de Rayos X en Medicina:

•Resonancia magnética Nuclear (RMN) à núcleos de hidrógeno tienen carga positiva, por lo que su spin se comportan como imanes orientados en dirección campo magnético aplicado, y emiten ondas de radio que tras  análisis por ordenador, proporcionan imágenes. El hidrógeno en el organismo humano abunda en el agua de que es nuestro componente principal, por lo que el RMN distingue entre tejidos blandos con distintas cantidades de agua, por ejemplo entre células normales y cancerosa o entre la materia gris y la materia blanca del cerebro) .
•Tomografía de emisión de positrones (TEP), inyectar glucosa con 18F, isótopo que emite positrones, aniquilados con e- de materia y emitien rayos en direcciones opuestas que localizan pto del cuerpo de emisión (cancerosas consumen mucha glucosa por lo que la TEP es el mejor método de diagnóstico de cáncer)

JUSTIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD:

– Aportaciones de la Física a otras ciencias como la Medicina, que además refleja la relación entre CTS.

 

 

Observación de partículas cargadas mediante la cámara de niebla

Al estudiar física podemos tener la idea preconcebida de que los átomos, iones y partículas subatómicas sólo existen sobre el papel y que no pueden visualizarse. Sin embargo, a poco que investiguemos en la historia de la física, podemos ver que nos equivocamos.

Seguir leyendo “Observación de partículas cargadas mediante la cámara de niebla”

LA MADRE JUDÍA DE LA BOMBA ATÓMICA

   Lise Meitner, física nacida en Viena en 1878 en el seno de una amplia familia judía, fue alumna de los físicos Boltzmann y Planck, amiga de Bohr y colaboró con Otto Hahn durante 30 años.

   En los primeros años en Berlín, Lise y Hahn publicaron varios trabajos sobre el actinio y consiguieron su primera sección de radioactividad. La situación de Lise empeoró debido a la Primera Guerra Mundial, pero prosiguió sus investigaciones sobre el uranio, Seguir leyendo “LA MADRE JUDÍA DE LA BOMBA ATÓMICA”

La radioactividad. ¿El crimen perfecto?

¿Existen elementos químicos que son tóxicos y letales en el organismo humano? ¿Existe el crimen perfecto?

En el año 2006 el ex-espía ruso Alexander Litvinenco, moría asesinado tras la ingestión de una taza de té que contenía polonio radioactivo. Leer en el siguiente enlace la noticia completa Pinchar aquí .

Seguir leyendo “La radioactividad. ¿El crimen perfecto?”

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