ia cursul apei

Luni, 11 august 2014

Următoarea greșeală ar putea provoca o pandemie

Viruși supraalimentați artificial

Ar fi un dezastru dacă ar ieși din laborator

A scăpat dintr-un laborator de viruși

Două defecte de securitate pe săptămână

Trei dolari incomode într-o lună

Rețetele nu trebuie emise

Vamele populare ajută virusul să se răspândească

Pacienții fug

Medicii sunt urmăriți de localnici

Prima centrală nucleară plutitoare poate fi finalizată până în 2016

Rusia intenționează să construiască o centrală nucleară plutitoare în termen de trei ani. Navele speciale ar fi desfășurate pentru a furniza energie zonelor în care electricitatea, încălzirea și apa potabilă nu pot fi furnizate altfel. După cum a spus Alexander Voznyensky, directorul șantierului naval din Marea Baltică, prima centrală electrică plutitoare, Akagyemik Lomonosov (Academician Lomonosov), numită după un profesor de chimie din secolul al XVIII-lea, ar putea fi finalizată până în 2016, după care o serie de alte nave similare ar putea fi construit.

Centralele electrice, modelate pe reactoarele spargătorilor de gheață cu energie nucleară, sunt planificate să furnizeze mari centrale industriale, orașe portuare și (într-o măsură mai mică) turnuri petroliere offshore. Cea mai veche versiune a reactorului KLT-40 care va fi utilizată la Akagyemik Lomonosov a fost folosită pentru prima dată în 1988 pe spărgătoarele de gheață sovietice și apoi rusești, iar primul spargător de gheață nuclear a fost construit în 1957, cu mai bine de jumătate de secol în urmă. Apariția navelor capabile să navigheze în apele înghețate a adus un impuls semnificativ comerțului în țările nordice, întrucât noi rute au devenit disponibile și duratele de transport au fost semnificativ reduse.

Akagyemik Lomonosov, aflat în construcție din 2007, are o deplasare de 21.500 de tone și un echipaj de 69 de persoane va controla lucrările de pe navă. „Vehiculul” nu are propulsie proprie, este special conceput pentru o navă staționară, care trebuie astfel remorcată în vecinătatea zonei pentru a fi alimentată de centrală. Cele două reactoare KLT-40 modificate instalate pe navă vor putea furniza maximum 70 MW de energie electrică și 300 MW de căldură, ceea ce este suficient pentru a satisface nevoile de energie ale unui oraș de 200.000 de oameni.

Unele centrale electrice plutitoare sunt destinate furnizării de energie electrică și încălzire a așezărilor din nordul Rusiei. Un total de 15 țări și-au exprimat până acum interesul pentru tehnologie, de obicei state în care alimentarea regulată a energiei este nerezolvată în zone mari. Un alt mare avantaj al centralei este că, cu unele modificări, poate funcționa și ca instalație de desalinizare, care poate produce până la 240.000 de metri cubi de apă pentru consumul zilnic.

Reactoarele sunt construite astfel încât să rămână cât mai sigure posibil în cazul oricărui accident sau dezastru elementar și, deși utilizarea energiei nucleare implică întotdeauna un anumit risc, proiectanții spun că pot rezista la majoritatea tsunami-urilor și coliziunilor fără a elibera materiale radiante. Fiecare reactor este programat să fie înlocuit la fiecare patruzeci de ani.

În timpul radiației alfa, nucleul emite așa-numita particulă alfa. Particula alfa este de fapt identică cu izotopul 4 2He al heliului cu numărul de masă 4. Radiația alfa este emisă numai de izotopi foarte mari cu un număr mai mare de 82. În timpul radiației alfa, numărul de masă al nucleului scade cu patru și (conform celor doi protoni emiși) numărul său scade cu doi. Un exemplu este descompunerea 226 88Ra (radium) alfa. Produsul final al degradării este de 222 86Rn (radon).
Particula alfa are o sarcină și o masă foarte ridicate, astfel încât distruge grav mediul în care intră, totuși raza sa de acțiune este foarte scurtă, chiar dacă este ușor absorbită de o coală subțire de hârtie sau de pielea umană. În aer, raza de acțiune este de câțiva cm. Din acest motiv, este cu adevărat periculos doar dacă o substanță care conține izotopi care emit alfa intră într-un fel în corpul nostru. Un exemplu de material care emite alfa este Polonium 210 care emite particule alfa de 6,5 MeV. Aceste particule sunt atât de puternice încât aerul din jurul piesei de poloniu strălucește în albastru, iar piesa de poloniu în sine începe să strălucească și apoi se topește. Uraniul brut este, de asemenea, transformat în toriu prin decăderea alfa.

Prezența radiației alfa poate fi detectată în mai multe moduri:
Cu cameră de ceață, contor geiger, inspecție vizuală (pentru surse alfa foarte puternice)
Cu contoare semiconductoare, contoare de scintilație,

Radiații beta

În acest proces, un neutron este transformat într-un proton cu emisie de neutrini de electroni și antielectroni. Ca rezultat, numărul atomului rezultat crește cu unul, numărul său de masă rămâne neschimbat. Caracteristică atomilor în exces de neutroni. Este transformat în cesiu-137, bariu-137 în mijlocul emisiei de radiații beta:.

Decăderea beta pozitivă:

În acest proces, un proton este transformat într-un neutron cu un singur pozitron pozitiv (antielectron) și emisie de neutrini de electroni. Ca rezultat, numărul atomului rezultat scade cu unul, iar numărul său de masă rămâne neschimbat. Este transformat în sodiu-22, neon-22 în timpul emisiei de radiații de pozitroni

Detectarea radiației beta:

Radiații gamma

Radiația gamma este specială în comparație cu radiația alfa și beta, deoarece nu schimbă compoziția nucleului, ci doar starea acestuia. Radiațiile gamma radioactive apar întotdeauna după sau în același timp cu decăderea alfa sau beta. În multe cazuri, după descompunere, noul nucleu rămâne în starea excitată. Excesul de energie al stării excitate este apoi transmis imediat sau după o perioadă mai lungă de timp sub formă de radiație electromagnetică. Această radiație este radiație gamma.În exemplul nostru, izotopul excitat 137m 56Ba (bariu) (notat cu indicele „m”) eliberează exces de energie sub formă de radiație gamma. Radiația gamma ca radiație electromagnetică este un fenomen similar cu lumina prezentată. Singura diferență este că energia sa poate fi de până la un milion de ori mai mare decât cea a unei particule de lumină vizibilă. Radiația gamma nu are nicio încărcare, deci permeabilitatea sa este foarte mare, dar capacitatea sa distructivă este mai mică decât cea a altor radiații. Cu toate acestea, ca sursă de radiații externe, sursele gamma sunt cele mai periculoase, deoarece necesită un strat gros de plumb sau beton pentru a le proteja. Fisiunea uraniului într-un reactor produce radiații gamma. Sursa industrială de gamma este Cobalt-60, care este produs din Cobalt-59 prin iradiere cu neutroni.

Detectarea radiațiilor gamma: În majoritatea cazurilor, se folosește un contor geiger, dar pot fi utilizate și instrumente semiconductoare.

Problema unităților de măsură:

Arma de fisiune curată:

Sursa principală de energie pentru bomba de fisiune (bomba atomică) este energia materialului fisionabil, care este plutoniul sau uraniul, în greutate supercritică, separată una de alta. Prima bombă atomică a fost numită Trinitate (Sfânta Treime), după care a avut loc prima desfășurare ascuțită, cu binecunoscutele două ținte, Nagasaki și Hiroshima (Little Boy, Fat Man). Condiția prealabilă a fost astfel creată pentru dezvoltarea armelor nucleare. Astăzi, SUA, Rusia, Marea Britanie, Franța și China au arme nucleare. Ultimele puteri nucleare sunt India, Africa de Sud și Israel.
Bombele de fisiune au limitări:
1. Cu cât este mai material fisibil, cu atât este mai greu de depozitat până când acesta explodează.
2. Asamblarea masei supercritice devine, de asemenea, din ce în ce mai dificilă, deoarece dacă materialul fisilabil nu este explodat în același timp, se risipesc o mulțime de neutroni liberi, degradând astfel foarte mult eficiența. Până în prezent, poate cea mai eficientă bombă atomică a fost Ivy King (500kt 15 noiembrie 1952), dar nu există informații exacte despre eficacitatea acesteia.

Bombe de fisiune avansate:

Aceste bombe folosesc, de asemenea, energie de fuziune și fisiune, dar fuziunea este utilizată pentru a produce neutroni (cu o pereche de deuteriu-tritiu). Fluxul mare de neutroni crește rata de fisiune în nucleu, permițând mai multor materiale fisibile să participe la reacție. Utilizarea bombelor fisionabile (pur eficiente) numai în bombele de fisiune pure este de numai 20%. Eficiența bombei aruncate pe Hiroshima a fost de 1,4%, dar a făcut ravagii. Bombele de fisiune dezvoltate, pe de altă parte, pot funcționa cu o eficiență de aproape 100%, adică sunt capabile să utilizeze întregul material fisibil în reacție. Prima astfel de bombă a fost Greenhause Item (45.5kt, 24 mai 1951). Bomba conținea hidrogen lichid tritiu gazos. Noua tehnologie a dublat puterea bobmei.

Arme în cascadă:

Ceasul deșteptător, testul Sloika:

Planul a fost descoperit pentru prima dată de Ede Teller, dar a fost dezvoltat și independent de Andrei Saharov și Vitalii Ginzburg. În timp ce Teller a numit-o „Ceas cu alarmă”, era sloika sovietică. Designul său are o structură sferică. În mijloc este un material fisibil, de obicei U235/Pu239, înconjurat de un strat de fisiune U238, apoi deuteridă Li6, o capsulă U238 de fuziune și, în cele din urmă, un exploziv de înaltă rezistență. Procesul începe ca o bombă atomică normală. Materialul fisibil intern explodează și se contractă, producând o temperatură extraordinară care inițiază fuziunea în Li6-deuteridă. Neutronii produși de reacție creează reacția în fisiune-fuziune-fisiune în lanț. Litiul 6 este transformat în tritiu de neutroni lent, care se fuzionează cu deuteriul pentru a produce neutroni rapizi. Acești neutroni rapizi ajută la fisiune, făcând procesul autosustenabil până când toate materialele sunt digerate de reacții. Eficiența fuziunii este de aprox. 15-20%, ceea ce nu se putea face mai bine. Acest design are o limită de încărcare similară cu bombele cu pură fisiune, deci problemele sale sunt similare.

Bombe cu neutroni:

Bomba de cobalt:

Proiectarea bombelor de cobalt este o reminiscență a bombelor de fisiune-fuziune-fiziune, diferind doar prin faptul că la pasul 2, materialele de fuziune înconjoară o substanță inactivă, Co-59. La începutul fuziunii, mantaua Co-59 captează neutronii, care sunt astfel convertiți într-o substanță foarte radioactivă, Co-60. Izotopul rezultat ajută la fisiunea etapei 3, permițând reacției să se desfășoare mai rapid. De fapt, cobaltarea se numește „sărare”. În loc de cobalt, se mai folosesc aur-197, tantal-181, zinc-64. Pentru a fi utilizat, un izotop trebuie să fie în primul rând ușor de produs și să producă radiații gamma puternice după iradierea neutronilor.
Ideea bombei de cobalt a venit de la Leo Szilárd, care și-a publicat ideea în 1950. Inițial nu a fost conceput ca o armă, dar el a crezut că va putea ucide fiecare ființă umană de pe Pământ.
Activitatea cobalt-60 este mult mai periculoasă decât cea a U-238. Motivul este că Co-60 emite radiații foarte puternice și are un timp de înjumătățire de câțiva ani. În acest fel, poate ajunge departe în aer fără a pierde o mare parte din radioactivitate. Iar radiația gamma emisă de cobalt-60 este foarte puternică. Aceste două lucruri fac ca bomba de cobalt să fie extrem de periculoasă.
Bomba de cobalt nu a fost încă construită și probabil că nu va fi prinsă din cauza pericolului său.