Všechny vás zdravím a vítám u dalšího tématu. Situace je blbá, všichni se cítíme mizerně, proto je třeba si připomínat, že nikdy není tak hrozně, aby nemohlo být ještě hůř. S tímto pozitivním přístupem načínám téma jaderných katastrof. #fyzivlákno #černýhumor Image
Tohle téma je hrozně zajímavé z několika důvodů. Prvním z nich je fakt, že si málokdy uvědomujeme, jak daleko jsme na poli jaderné fyziky za pouhé století došli. Atom byl objeven okolo prvního desetiletí dvacátého století a trvalo jen pár desítek let, než jsme jej poprvé rozbili. Image
S tím si samozřejmě připomínáme i smutnou historii jaderných zbraní. Jejich použití ve WW2, jejich následný rychlý rozvoj, i to, že jaderné zbraně dodnes nad lidstvem visí jak Damoklův meč. Jak to však ale bývá, s vývojem zbraní úzce koreluje i vývoj nových technologií.
U jádra tomu není jinak. Brzy si lidé uvědomili, že energie, která se z jaderných procesů uvolňuje, může být využita i konstruktivně a začaly vznikat první jaderné reaktory, které převádí jadernou energii na elektrickou energii. Image
Zároveň s tím však docházelo k obětem ze strany vědců a dalších pracovníků, kteří začali s radioaktivním materiálem experimentovat. Tehdy totiž neexistovaly dnešní poznatky o potenciálním nebezpečí dlouhodobého malého ozařování, které nevyhnutelně vede k rakovině.
Také však neexistovalo povědomí o nebezpečí jednorázového velkého ozáření, o kterém dnes také již všichni víme. Radiace, nebo lépe ionizující záření, poškozuje vnitřní strukturu buněk, konkrétně genetickou informaci uloženou v DNA. Image
Buď ji poškozuje konstantně v malých dávkách, ale ve většině případů, které si budeme uvádět, se jedná o velikou dávku, která poškodí DNA natolik, že je znemožněno buňkám se dále dělit, neboť ztratily instrukce na to, jak to mají dělat.
To pak vede k rozpadu tkáně, neboť tělo se nemá jak léčit, což vede k bolestivé smrti. Často jsem přemýšlela, že bych radši ukončila svoje trápení kulkou do hlavy, než abych umírala na akutní radiační syndrom. Všichni zde zmínění lidé mají můj obdiv za jejich nesmírnou odvahu.
První známá nehoda při zkoumání radioaktivního materiálu se udála v Los Alamos, v srpnu roku 1945. Jednalo se o experiment se šesti kilogramy plutonia ve tvaru koule. Tato koule měla být použita ve třetí jaderné zbrani proti Japonsku. Japonsko se však stihlo vzdát. Image
Proto s tímto materiálem pak probíhaly různé experimenty, které měly za cíl zkoumat tzv. Kritickou hmotnost. Při té je uvolňováno stále více a více neutronů, čímž se štěpí stále více a více materiálu a tím se uvolňují další neutrony a tak dále. Image
Tato reakce probíhá v každém reaktoru, tam je však moderována a udržována v rovnováze. U jaderných zbraní však nemáte za cíl tento proces moderovat, snažíte se uvolnit co nejvíce energie naráz.
Proto bylo potřeba zkoumat, při jakých podmínkách této kritické hmotnosti dosáhnete a přesně to zkoumal Harry Daghlian toho osudného dne. Image
Daghlian stavěl tzv. neutronový reflektor kolem plutonia, který měl za cíl vrátit uniklé neutrony zpět do objemu a tím zvýšit kritické množství. Neutronový deflektor sestával z cihel wolframu, který Daghlian stavěl okolo plutoniové koule.
V jeden moment ho však detektory upozornily, že pokud položí další cihlu, začne být systém nadkritický. V takovém případě by se množství neutronů zvyšovalo exponenciálně (čemuž všichni už určitě rozumíme, s exponencielou máme zkušenost) a hrozila by nekontrolovaná reakce.
Rychle proto s rukou ucuknul pryč, cihla mu však vypadla a spadla do středu experimentu. H. Daghlian se snažil cihlu rychle odstranit, avšak bez úspěchu. Byl proto nucen cihlu vyndat… vlastníma rukama. Dostal 5 Sv, smrtelnou dávku a zemřel do 25 dní. Bylo mu 24 let.
Po tomto incidentu pracoviště rychle vydalo první (!!) bezpečnostní opatření, bohužel se však situace opakovala ani ne o rok později a opakovala se při stejném experimentu. Fyzik Louis Slotin taktéž zkoumal neutronový deflektor, tentokrát z berylliových polokoulí. Image
Polokoule byly okolo plutoniové koule polohovány manuálně a aby nedošlo k havárii, nesměly se polokoule dotknout, aby kouli neuzavřely úplně. Proto bylo nařízeno používat bezpečnostní podložky, Slotin však nedbal těchto nařízení a udržoval od sebe polokoule pouze šroubovákem. Image
V jeden moment šroubovák uklouzl a došlo k nejhoršímu. Modrý záblesk, tepelná vlna a přes 1000 rentgenů. Slotin zareagoval rychle a šroubovákem odstranil horní polokouli, čímž zachránil své kolegy před smrtí. Sám však do devíti dnů zemřel. Bylo mu 35 let.
Kouli se proto dnes přezdívá “demon core”. Následně byly zavedeny ještě přísnější bezpečnostní opatření, krátce nato však byla koule roztavena a použita při stavbě jiných experimentů. Ty však nadále musely být ovládány vzdáleně, osobní přítomnost byla definitivně zakázána.
Tím končí dnešní vlákno o smutném osudu dvou fyziků, kteří měli tu smůlu, že experimentovali s materiálem, o nichž nikdo neměl tušení, co můžou napáchat. A ačkoliv oba chybovali, odčinili to jednoznačně jejich následnou statečnou reakcí, která zachránila spousty životů. ❤️

• • •

Missing some Tweet in this thread? You can try to force a refresh
 

Keep Current with Prague physicist

Prague physicist Profile picture

Stay in touch and get notified when new unrolls are available from this author!

Read all threads

This Thread may be Removed Anytime!

PDF

Twitter may remove this content at anytime! Save it as PDF for later use!

Try unrolling a thread yourself!

how to unroll video
  1. Follow @ThreadReaderApp to mention us!

  2. From a Twitter thread mention us with a keyword "unroll"
@threadreaderapp unroll

Practice here first or read more on our help page!

More from @Mitokochan

13 Nov
Přerušuji pravidelné vysílání, abych s vámi sdílela skvělou informaci. Příští rok bude vypuštěn do vesmíru následník Hubbleova teleskopu, Vesmírný teleskop Jamese Webba. Pokud si říkáte, proč by vás to mělo zajímat — oh boy, jen tomu dejte šanci a uvidíte. #fyzivlakno Image
Osobně jsem na tuto informaci narazila spíše náhodou, protože astronomie není můj obor. Každopádně jako u hodně lidí to byla astronomie, co mě do fyziky v první řadě přitáhla. Vesmír mě prostě fascinuje a faktem je, že mě fascinoval už od dětství. 🌟💫
Rodiče mi proto jednou pod stromečkem nadělili krásnou knížku o vesmíru pro děti, která obsahovala spoustu fotek právě z Hubbleova teleskopu. V době bez internetu to pro mě byl jediný zdroj informací a obrázků, Hubble má proto v mém srdci speciální místo. Image
Read 18 tweets
6 Nov
Vítám všechny u druhého dílu série vláken o jaderných katastrofách. Dnes se podíváme na nejhorší jadernou nehodu Velké Británie, která se stala v říjnu roku 1957 — požár v jaderné elektrárně Windscale. #fyzivlakno

Předchozí vlákno můžete najít tu:
Poválečná Británie nechtěla zůstávat pozadu ve vývoji jaderných zbraní za jinými velmocemi, proto byly na začátku padesátých let postaveny dva reaktory blízko vesničky zvané Seascale, které měly za úkol produkovat plutonium pro zbrojní průmysl. Image
Reaktor sestával z bloků grafitu, ve kterém byly horizontální kulaté otvory, kam se vkládalo palivo v podobě uranových tyčí. Hrozilo však nebezpečí, že při vysokých teplotách, kterých palivo dosahovalo, by se mohlo při kontaktu se vzduchem vznítit. Image
Read 22 tweets
16 Oct
Zdravím všechny u dalšího vlákna a doufám, že vám alespoň na chvilku odvede myšlenky z týhle šílený reality do světa záhad a poznání, kam se osobně velice ráda utíkám, obviously. Slíbila jsem dodělat povídání o ničem, resp. o prázdném prostoru, a svůj slib dodržím.
Minule jsme si povídali jednak o kvantové teorii pole a jak se dívá na zdánlivě prázdný prostor, zmínili jsme i Diracovo moře částic se zápornou energií a nakonec zmínili i Heisenbergův princip. Link na minulé vlákno zde:
Nebylo náhodou, že jsme si přiblížili zrovna tyhle pojmy. Teď se nám totiž při povídání o kvantových fluktuacích budou hodit. Co to vlastně vůbec je ta fluktuace? Proč je to zajímavé? A hlavně — jak to souvisí s prázdným prostorem?
Read 23 tweets
4 Sep
Ahoj a zdravím u pokračování povídání o ničem! Minule jsme tak nějak projeli historii toho, jak lidi začali objevovat vakuum, jak se dneska hodí ve spoustě aplikací a v experimentální praxi. Skončili jsme u toho, že nemusíme koukat do vesmíru, abychom viděli nicotu. Image
A to proto, jelikož i my sami a vlastně veškerá hmota okolo nás sestává z mnohem větší části z ničeho, než z něčeho. Jak se ale na “čisté vakuum” dívá moderní fyzika? K tomu je potřeba zabrousit do subatomární fyziky a z té si vysvětlit několik pojmů. Image
Fyzikální teorie, která se touto otázkou dnes zabývá, se nazývá kvantová teorie pole. Je to velice rozsáhlý a složitý obor, který pracuje s tzv. poli, jak název napovídá. Co je to pole? Image
Read 20 tweets
28 Aug
Předchozí série vláken byla hodně technická, proto jsem si říkala, že to trochu oživíme a dáme si téma, které je spíš filozoficky laděné. Tímto děkuji @KayaKrak za návrh a zahajuju tímto novou sérii na téma nicota. Nicota - co to fyzikálně znamená? Image
Už od doby starověkého Řecka (a možná i před tím) lidé filosofovali nad tím, jestli existuje prázdný prostor. Aristoteles to komentoval tím, že příroda se přirozeně prázdného prostoru bojí a má tendenci jej něčím vyplnit. Image
Postuloval proto, že se přirozeně nicota nemůže vyskytovat a zavedl pojem “horror vacui”, příroda “nenávidí prázdnotu”. Křesťanský svět tento pohled po řeckých filosofech přebral. Kartografové prý dokonce měli strach ve svých mapách nechávat prázdná místa. nationalgeographic.com/news/2017/11/m…
Read 17 tweets
21 Aug
Páteční večer přišel a s ním i poslední část vlákna o kryptografii. Dnes jako takové shrnutí moderních metod a úvaha nad tím, kam se tenhle obor bude dál vyvíjet. Předchozí vlákno přikládám zde, najdete tam odkazy na všechny předchozí díly:
Minule jsem zmínila, že kryptografie je dnes interdisciplinární obor, který v sobě zahrnuje spoustu matematiky společně s informatikou, teorií složitosti a dnes i fyzikou, resp. kvantovou mechanikou. Je tedy nutná spolupráce mnoha odborníků, aby algoritmy správně fungovaly.
Šifrovací algoritmus tedy v teorii stojí na matematickém modelu a považujeme jej za bezpečný, pokud máme matematický důkaz jeho bezpečnosti. Tyto důkazy pak často stojí na výpočetní složitosti. Image
Read 28 tweets

Did Thread Reader help you today?

Support us! We are indie developers!


This site is made by just two indie developers on a laptop doing marketing, support and development! Read more about the story.

Become a Premium Member ($3/month or $30/year) and get exclusive features!

Become Premium

Too expensive? Make a small donation by buying us coffee ($5) or help with server cost ($10)

Donate via Paypal Become our Patreon

Thank you for your support!

Follow Us on Twitter!