|
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
|
|
|
|
« Kultura Dziedzictwo antycznego Egiptu [6] Autor tekstu: Mariusz Agnosiewicz
Po Oświeceniu nie brano już poważnie quasireligijnych wywodów alchemików — lecz chemikom i fizykom udało się dokonać transmutacji metali, włącznie ze
złotem. Pierwsza miała miejsce w 1901, kiedy angielski radiochemik Frederick Soddy wraz z ojcem fizyki jądrowej Ernestem Rutherfordem odkryli, że
radioaktywny tor przekształca się w rad. Soddy tak opisywał moment odkrycia: „Ruthefordzie, to jest transmutacja!", ten zaś odparował: „Na litość boską,
Soddy, nie nazywaj tego transmutacją. Pourywają nam głowy jako alchemikom" [ 6 ] Kolejna w 1919 gdy Rutherford przekształcił azot w tlen, bombardując atomy azotu cząstkami α przyspieszonymi
w akceleratorze.
Za alchemika XX wieku można natomiast uznać Glenna Seaborga, który otrzymał Nobla w 1951 za odkrycie chemii transuranowców. W 1980 r. dokonał transmutacji
bizmutu w złoto za pomocą przemian jądrowych. Niektóre jego publikacje: „Large-Scale Alchemy: Twenty-fifth Anniversary at Hanford-Richland" (1968),
„Transuranium Elements. Products of Modern Alchemy" (1978), "Modern Alchemy: Selected Papers of Glenn T. Seaborg, World Scientific Series in 20th Century
Chemistry (1994).
Rubin, szafir i beryl zapowiadają drogę do wielkich energii.
W roku 1798 Louis Nicolas Vauquelin, chemik, który został inspektorem kopalni, w szmaragdzie (odmianie berylu) odkrył pierwiastek nazwany berylem, który
jest elementem klucza do „drzewa życia". Beryl jest pośrednikiem syntezy termojądrowej w której dochodzi do transmutacji helu w węgiel, czyli podstawową
cegiełkę życia. Jest to tzw. proces trzy alfa, który zachodzi w ostatnim etapie ewolucji gwiazd. Najprawdopodobniej cały istniejący we Wszechświecie węgiel
powstał w potrójnym procesie α. Z powodu małego prawdopodobieństwa tego procesu, do powstania węgla nie doszło podczas Wielkiego Wybuchu, lecz dopiero we
wnętrzach gwiazd. Jak ujął to Carl Sagan: „We are made of star stuff".
Beryl stał się moderatorem w reaktorach jądrowych. Tyle że więcej energii wkłada się w wykorzystanie go do transmutacji negatywnych, takich jak zamiana
miasta Nagasaki w gruz (beryl wraz z polonem jest „zapłonem" reakcji — modulowanym inicjatorem neutronów). Gdy jednak zostanie skierowany ku celom
pokojowym może stworzyć reaktory przyszłości — reaktor torowy na ciekłych fluorkach (LFTR), oparty nie na „militarnym" wzbogaconym uranie, lecz na
„pokojowym" i powszechniej występującym torze oraz solach fluorkowych. Jednocześnie o wiele potężniejszy niż obecne: konwencjonalne reaktory zużytkowują
mniej niż 1% paliwa uranowego, a reszta staje się odpadem. Natomiast LFTR może zużywać ponad 99% swojego paliwa torowego. Tak olbrzymie zwiększenie
efektywności paliwowej oznacza, że 1 tona naturalnego toru produkuje w reaktorze LFTR tyle energii, co 35 ton wzbogaconego uranu (wymagającego
wcześniejszego wydobycia 250 ton uranu naturalnego) w reaktorach konwencjonalnych, lub też 4.166.000 ton węgla kamiennego w elektrowniach opalanych węglem.
Rubin i szafir to moderatory potęgi światła.
W 1960 r. Theodore Maiman z Hughens Research Laboratories w Kalifornii zademonstrował pierwszy działający laser — rubinowy.
W 1964 r. przez promień lasera padający na kryształ szafiru w Massachusetts wyzwolono drgania o częstotliwości 60 GHz. Jest to najwyższa nuta osiągnięta
przez człowieka w doświadczeniu.
W 1982 r. Moulton zaprezentował laser, w którym ciałem roboczym był szafir domieszkowany jonami tytanu.
Atomy w rozgrzanych substancjach takich jak słońce czy żarówka świecą w sposób chaotyczny — są kakofonią fotonów (fotony emitowane w wyniku emisji
spontanicznej). Rubin czy szafir dają im synergię i porządek — fotony stają się zdyscyplinowanym chórem (emisja wymuszona).
Niedawno nasi fizycy z Centrum Laserowego Instytutu Chemii Fizycznej PAN i Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego skonstruowali wzmacniacz optyczny
oparty na szfirze, który może generować impulsy świetlne o mocy ponad 10 terawatów. Taka moc jest kilkadziesiąt razy większa od generowanej przez wszystkie
elektrownie jądrowe świata. Wynalazek ten może być ważnym krokiem ku budowie kompaktowych, przenośnych i relatywnie tanich urządzeń laserowych wielkiej
mocy, które mogą zrewolucjonizować m.in. terapie antynowotworowe.
Impulsy laserowe mają nam oświetlić mikroświat oraz dać dostęp do realizacji zapłonu fuzji w reaktorach termojądrowych przyszłości. Ultrakrótkie impulsy
laserowe mogą być swoistą migawką lub lampą błyskową w aparacie, którym można zarejestrować nie tylko atomy w cząsteczkach, ale i elektrony w atomach. Jak
mówi o tym Piotr Wasylczyk z Laboratorium Procesów Ultraszybkich Wydziału Fizyki UW: „Możliwości badania dynamiki procesów wewnątrzatomowych odsłonią
zapewne już niedługo przed badaczami światy, o których nam się nie śniło."
1 2 3 4 5 6
Przypisy: [ 6 ] Muriel Howorth,Pioneer Research on the Atom: The Life Story of Frederick
Soddy, New World, London 1958, pp 83-84; Lawrence Badash, Radium, Radioactivity and the Popularity of Scientific Discovery, Proceedings of the American
Philosophical Society 122,1978: 145-54; Thaddeus J. Trenn, The Self-Splitting Atom: The History of the Rutherford-Soddy Collaboration, Taylor &
Francis, London, 1977, pp 42, 58-60, 111-17. « Kultura (Publikacja: 22-01-2015 Ostatnia zmiana: 23-01-2015)
Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 9789 |
|