Littérature scientifique sur le sujet « ATOMI A DUE ELETTRONI »

Abstracttitle RIASSUNTO /title Gli ELMENS DE CHIMIE medicale di Mateu Orfila i Rotger (1787-1853) costituiscono una eccellente fonte storica per lo studio dell'ascesa e caduta della teoria atomica nella Francia della prima met dell'ottocento. Il libro fu ristampato otto volte fra il 1817 e il 1851; inoltre parecchie versioni ridotte furono pubblicate in inglese, spagnolo, tedesco, italiano e olandese. Vogliamo analizzare in primo luogo come la teoria atomica fu ricevuta dai libri di testo francesi appartenenti alle prime due decadi dell'ottocento. Gli atomi furono visti dagli autori francesi come strumenti pratici e non come novit teoriche. Vedremo come ci occorre nelle prime edizione dei libri di testo di Orfila e Thenard. Alla fine del 1820 nuovi metodi per il calcolo di pesi atomici furono introdotti nei libri di testo, insieme alle formule di Berzelius. Vedremo come la teoria atomica raggiunge il suo punto culminante nei libri di Orfila e Thenard tra le edizioni del 1827 e 1835. Per ultimo discuteremo perch Orfila cancell i pesi atomici della settima edizione del suo libro pubblicato nel 1843. Analizzeremo i suoi argomenti epistemologici, la sua visione della differenza fra atomi ed equivalenti, i suoi interessi per la chimica vegetale e animale e le costrizioni istituzionali (programmi ufficiali) per quello che si riferisce alla teoria atomica. Non si pu ridurre ad un solo motivo la reazione di Orfila rispetto alla teoria atomica nella decade del 1840. Lui scelse una posizione particolare fra le varie prese in quegli anni dagli autori francesi di libri di testo

Il punto di vista della Fisica, relativamente all’Inizio della Vita, viene illustrato usando (in maniera molto semplice e senza fare uso di formule) concetti quali Calore, Lavoro, Energia, Irreversibilità ed Entropia. In pratica, quando spermatozoo ed ovulo si uniscono avviene un silenzioso ma significativo cambiamento: tramite il loro lillipuziano ‘matrimonio’ i due gameti, entrambi destinati altrimenti a disgregarsi in poche ore, riescono ad invertire la normale, universale tendenza al ‘disordine’ (aumento dell’Entropia, come sancito dal Secondo Principio della Termodinamica) ed avviano un processo ‘a catena’ che trasformerà miliardi di caotiche molecole in un organismo perfettamente funzionante. Sono anche riportate ulteriori considerazioni sull’argomento: innanzitutto, l’Irreversibilità è messa in relazione con il concetto di Probabilità nonchè la famosa questione della Freccia del Tempo (cioè la sua direzione di scorrimento); secondariamente, le informazioni sul DNA (il Progetto del singolo individuo) vengono chiaramente mostrate come l’unica cosa che effettivamente ‘sopravvive’ dall’iniziale agglomerato di atomi che costituiva la prima cellula; infine, considerando lo sviluppo umano (dal concepimento alla nascita) in termini di Percentuale di Accrescimento Giornaliera si riesce a vedere chiaramente come le prime fasi di vita embrionale risultano essere, in definitiva, le più significative in assoluto. In pratica, persino la Fisica (apparentemente lontana dalle questioni della Vita e della Morte) può rappresentare una chiara ‘voce’ dalla parte di chi, nel grembo materno, non è ancora in grado di far valere le proprie ragioni: si tratta di un’altra piccola tessera nel vasto mosaico di opinioni, considerazioni, nonchè fatti irrefutabili fortemente a favore della vita umana dal suo effettivo inizio.

L'elevato peso atomico del Gd giustifica l'ipotesi di un utilizzo in tomografia computerizzata (TC) di mezzi di contrasto (MdC) già clinicamente in uso in risonanza magnetica (RM). Il potenziamento TC determinato dalla Gadodiamide (Gd-DTPA-BMA, Omniscan, Nycomed-Amersham), MdC paramagnetico non ionico, è stato valutato e quantificato in vitro e in vivo. Due serie di soluzioni scalari di Gadodiamide e di MdC iodato (Iopamiro 370, Bracco) sono state sottoposte a scansione TC per la quantificazione densitometrica in unità Hounsfield (UH). Sette pazienti affetti da neoplasia intracranica sono stati sottoposti a TC prima e dopo somministrazione endovenosa di 0,3 mmol/Kg di Gadodiamide; sono stati rilevati i valori medi di densità pre- e postcontrasto a livello dell'arteria basilare e della massa tumorale. Nello studio in vitro, a parità di concentrazione molare del MdC, è risultata maggiore la densità media della soluzione di gadodiamide rispetto al MdC iodato, superiorità statisticamente significativa (test F, p < 0,0001), a conferma del fatto che il Gd ha caratteristiche fisiche che lo rendono utilizzabile in MdC per TC. Nello studio in vivo, la gadodiamide ha determinato incrementi densitometrici medi (postcontrasto /precontrasto) del 71,05% per l'arteria basilare e del 45,23% per la lesione tumorale, consentendo una sufficiente apprezzabilità soggettiva dell'enhancement. La Gadodiamide può essere utilizzata come MdC in TC in pazienti con dubbia o asserita diatesi allergica per i MdC iodati allorquando non sia praticamente disponibile la RM (urgenze!) o sussistano importanti controindicazioni (pacemaker, ecc.). L'osmolarità medio-bassa (780 mOsm/Kg) e il profilo tossi-cologico favorevole della Gadodiamide permettono di ipotizzare l'utilizzo di dosi anche più elevate. Tali risultati preliminari rafforzano l'ipotesi della messa a punto di MdC per TC a base di Gd; più atomi di Gd potrebbero ad esempio essere contenuti all'interno della molecola con il duplice effetto di ridurre la tossicità ed elevare il peso atomico del MdC. Gadolinium (Gd) high atomic weight can enable us to use the Gd-chelates as contrast agents (c.a.) in computed tomography (CT). CT contrast enhancement (c.e.) due to Gadodiamide (Gd-DTPA-BMA, Omniscan, Nycomed-Amersham), a non-ionic paramagnetic c.a. used in magnetic resonance (MR) imaging, was evaluated and quantified through an in vitro and in vivo study.

Il metodo Hartree-Fock permette di determinare approssimativamente la funzione d'onda e l'energia per atomi a più elettroni in uno stato stazionario. Più in generale, si applica a sistemi quantistici a N-corpi, per studiare, ad esempio, gli elettroni nelle molecole e nei solidi. Il punto di partenza di questo metodo è il modello della particella indipendente; sotto questa ipotesi, ogni elettrone del sistema è descritto dalla propria funzione d'onda. Il contributo di D. R. Hartree allo studio della struttura di atomi complessi consiste nell'aver formulato le equazioni per le funzioni d'onda dei singoli elettroni usando argomentazioni intuitive e nell'avere inoltre proposto, per la loro risoluzione, una procedura iterativa basata sul requisito di autoconsistenza. La generalizzazione del suo metodo, che tiene conto del requisito di antisimmetria imposto dal principio di esclusione di Pauli, fu formulata da V. A. Fock e J. C. Slater. Con tale tecnica si assume che la funzione d'onda totale a N-elettroni sia un determinante di Slater, ovvero un prodotto antisimmetrico di orbitali relativi a singoli elettroni. Il determinante di Slater ottimale si ottiene usando il metodo variazionale per individuare i migliori spin-orbitali.

La tesi riguarda lo studio di fenomeni di fisica a due orbitali con atomi fermioni di itterbio. In particolare vengono studiate e caratterizzate le interazioni tra atomi in due stati elettronici e di spin nucleare diverso e come sia possibile controllare la forza di tale interazioni tramite "risonanze di Feshbach orbitali". Nella tesi viene inoltre illustrata la realizzazione di un laser ultrastretto atto ad eccitare la transizione verso lo stato metastabile 3P0 degli atomi di itterbio, stabilizzato sul lungo termine su un link in fibra ottica tra il Laboratorio Europeo di Spettroscopie Nonlineari (LENS) di firenze all'Istituto Italiano di Ricerca Metrologica (INRIM) di Torino. - This thesis reports on the study of two-orbital physics with fermionic ytterbium atoms. In particular, we study the interactions between atoms in different electronic and nuclear spin states, as well as the possibility to tune the strenght of such interactions through an "orbital Feshbach resonance". The thesis also illustrates the realization of an ultranarrow laser system able to excite the transition to the mestastable 3P0 state of ytterbium, frequency-stabilized on the long term to an optical fiber link that connects the European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS) in Florence to the italian National Metrology Institute (INRIM) in Turin.