**

lördag 23 april 2011

Kol

Sagan om allt, avsnitt nio.

Efter det att månen bildats och nedslagen av asteroider på joden sakta avtog framträdde en tämligen lämplig miljö för bildandet av nya och spännande molekyler. Berggrunden stelnade, vattenånga kondenserades i atmosfären och blev till regn som med tiden skapade bäckar, mindre vattendrag och oceaner.

Det form av liv som existerar på vår jord, eller i alla fall den vanligaste formen som du och jag, säger vi vara kolbaserat. Vi är förvisso beroende av en mängd olika ämnen men kol är på sätt och vis ändå det som knyter ihop allt. Kol är inget annat än ett grundämne vars andra elektronskal är till hälften fyllt. Kol har med andra ord fyra möjliga bindningar. I ren form kan kol bilda både porösa material som grafit eller
hårda som diamant. Men kolets fyra bindningar gör det också mycket benäget att reagera med andra ämnen. Syre är till exempel ett sådant och tillsammans bildar de då koldioxid.

En annan typ och för den här berättelsen mycket mer intressant är kolväten. Det enklaste av dem alla är metan vilken består av en kolatom och fyra väteatomer (C1H4). En något mer avancerad kolvätemolekyl är etan (C2H6) vilken består av två kol och sex väteatomer. Vidare följer propan (C3H8) och
butan (C4H10). Med sina fyra kolatomer är butan lite speciell då dessa antingen kan vara formerade på en linje eller som en stjärna. Man säger att dessa är olika isomerer av samma ämne. Nästa ämne i raden är pentan (C5H12) vilket finns som tre olika isomerer, kan du gissa deras olika struktur?

De ovan nämnda ämnena är alla så kallade alkaner, eller mättade kolväten. Det betyder att alla deras kolbindningar är enkla. Men med fyra bindningar tillgängliga kan ju två kolatomer även bindas till varandra med dubbelbindningar.
Sådana "omättade" kolväten kallas för alkener och enklast av dem är eten (C2H4) och Propen (C3H6).

När kolatomerna i ett kolväte bildar en ring säger man att ämnet är cyklist.
Enklast av dessa är cyklopropan (C3H6), cyklobutan (C4H8) och cyklopentan (C5H10). Även kolatomerna i dessa ringar kan bindas samman med dubbelbindningar. I de fallen kallar man kolvätet för aromatiskt. Enklast av dem är bensen, C6H6.

Med denna något torftiga genomgång av kolväten vill jag påvisa hur många olika ämnen som kunde skapas bara av några få kol och väteatomer, vilket det finns mycket gott om på jorden. Tillför vi des utom våra små molekyler ämnen som syre och kväve, ja då börjare det hända spännande saker och vi når äntligen fram till det efterlängtade inlägget om ursoppan.

tisdag 5 april 2011

Strålskadat förnuft

Ännu är det ingen som vet hur slutet för de olycksdrabbade kärnkraftverken i Fukushima kommer att bli. Ena stunden rapporteras det om att situationen förbättras medan den i nästa återigen har blivit kritisk. Vi få helt enkelt vänta och se. Men det finns vissa saker vi redan nu kan konstatera. Vi vet att kraftverken klarade den jordbävning som var en av de största i mänsklighetens historia. Vi vet att problemen kom först då tsunamin överträffade de sju meter höga murar man tidigare trott var ett tillräckligt skydd.

Vi vet också att ingen ännu omkommit till följd av kärnkraftshaveriet till skillnad mot de upp emot trettiotusen som naturkatastrofen dödat. Och så vet vi att förhöjd strålning kunnat uppmätas utanför området och att man infört evakueringszoner samt att de nu rinner ut radioaktivt vatten i havet. Men är denna olycka en adekvat orsak till att man på andra sidan jordklotet ska drabbas av förnuftsbrist. Vad hjälper det att i panik stanna några fullt fungerande kärnkraftsverk här, läs tyskland?

Låt mig återgå till själva strålningen. Efter att från början rapportera strålningsmängderna i millisievert har medierna de senaste dagarna gått över till att nämna hur många gånger nivåerna höjts från normalnivån. Då denna normalt är låg når man fort väldigt höga och oroväckande siffror. För att i vanlig ordning försöka dämpa denna oro ska jag visa på ett annat exempel där nivåerna lätt blir väldigt höga.

Jag tänker nämligen på ljudnivåer. Låt oss utgå från en tämligen tyst tillvaro där vi utsätts för noll, 0, decibel vilket är det lägsta ljud vi, friska tämligen unga människor, kan höra och alltså inte detsamma som helt tyst. Här finner de som vill en förtydligande förklaring. Låt oss också säga att det är ganska ofarligt att gå på rockkonsert men att viss risk för hörselskador ändå föreligger, vi bör hantera situationen med respekt. Under en sådan tillställning kan du som åhörare utsättas för upp emot 120dB. Hur stor skillnad är det då på detta jämfört med vårt relativt tysta rum?

Då det för var tredje dB sker en dubblering/halvering av nivån får vi på en 120dB förändring 40 sådana dubbleringar. Minns ni sagan om riskornen och schackbrädet? Hur som helst. Låt oss utgå från en enkel etta, talet 1. Dubblar vi denna från vi en tvåa, 2. Dubblar vi den en andra gång får vi fyra, 4. Efter en tredje dubblering får vi åtta, 8. Efter den fjärde sexton, 16. Nu skulle det vara lite tråkigt för er att läsa om denna dubblering ända till nivå fyrtio så jag hoppar istället fram en bit. Efter tio dubbleringar når vi till talet 1024. Efter en tjugodubblering får vi 1048576. Nu börjar talen bli stora men vi har ännu en bra bit kvar. Efter en trettiodubbling får vi 1073741824 och efter vår efterlängtade fyrtiodubbling 1099511627776. Det vill säga en dryg billion. Alltså Tusen miljarder eller en miljon miljoner. Det är alltså först vid dessa ljudnivåer vi normalt bör iaktta försiktighet och oro för vår hörsel.

Som ni förstår är det enligt mig bara dumt att jämföra strålningsnivåer med vad som är det normala då det normalt i praktiken inte finns något.

Sen kan man såklart ha synpunkter på om den över huvud taget är synonymt med förnuft att hålla på med kärnkraft i första läget, men det är en helt annan fråga.

PS,
Blev häromdagen upplyst om en annan absurditet till följd av olyckan. Nämligen den att det i Paris finns de som äter jodtabletter i rädsla för strålningen. Frågan är om jag nu sent på kvällskvisten orkar förklara varför jag anser det vara så heltokigt.

Jod är ett grundämne som tas upp i våra kroppar och som används av sköldkörtlarna för att bland annat reglera ämnesomsättningen. Vad är då bekymret med jod? Jo allt jod är inte vanligt, nyttigt, ofarligt jod-127. I kärnkraftsverken bildas också en restprodukt i form av jod-131 vilken är instabil, alltså radioaktiv, med en halveringstid på ca åtta dagar. Inget som kräver långa slutförvar alltså.

Lyckligtvis är människan så skapad att den om den mättas på vanligt jod inte tar upp något av det farliga jodet. Ett enkelt skydd för de som bor i riskområden är därför att "överdosera" med jodtabletter.

Men hur mycket av det farliga jodet når Paris? Och hur lång tid tar det? Uppenbarligen har man kunnat mäta sig till farligt höga värden, eller har man bara känsliga instrument? Jag undrar hur dessa nivåer står sig i förhållande till de då man med flit ordinerar jod-131 till patienter med "överaktiva" sköldkörtlar?

Man skulle kunna tro att det efter en kärnkraftskatastrof bra mycket värre än den nu aktuella skulle orsakat en stor mängd fall av sköldkörtelcancer. Så lämpligt att då se på statistiken från olyckan i Tjernobyl. För er som vill fördjupa er i ämnet föreslår jag Leif Mobergs rapport från Statens strålskyddsinstitut. Där går det att läsa att det är lönlöst att försöka finna Tjernobyl som orsak för några cancerfall i landet då stråldoserna därifrån i snitt per svensk bara gav oss en höjning om 3% från det normala. Mer skada orsakade säkert oron och ovetskapen om det okända. Bortser man från själva närområdet har det inte heller skett en ökning. Olyckligtvis var informationen dålig efter olyckan vilket ledde till att ca 2000 barn kom att drabbas av just sköldkörtelcancer, främst pga kontaminerad mjölk. Bara några få av dessa omkom dock.