Despre uraniul din Ciudanoviţa

Ziarul Financiar ne vorbeşte într-un articol despre Ciudanoviţa un sătuleţ din Judeţul Caraş-Severin, unde a fost o mină de uraniu. Mina s-a închis, dar radiaţii în zonă tot există.

Subiectul are ceva interes, reporterii au încercat, dar partea ştiinţifică este foarte deficitară.

În primul rând tot vorbesc despre radioactivitate în zonă, dar nu spun şi ei care e valoarea radiaţiilor gama în zonă, că se pot măsura, nu e nevoie decât de un contor Geiger.

Este mai ridicată decât în restul judeţului? Este periculoasă peste tot, sau doar pe lângă mine?

Nu există în articol răspunsuri la aceste întrebări, lăsând totul într-o aură de mister, de parcă ar vâna fantome, nu radioactivitate.

Trecem mai departe şi vedem că ne spune şi ceva background ştiinţific (mai exact o singură frază) despre uraniu şi radioactivitate:

Radioactivitatea uraniului se injumatateste in cateva miliarde de ani, asa ca la Ciudanovita atinge in continuare cote alarmante.

Însă, într-o singură frază au reuşit să facă TREI greşeli:

1. “Radioactivitatea uraniului” nu se înjumătăţeşte. E tot aceeaşi, se înjumătăţeşte cantitatea de uraniu, prin fisionare spontană. Acel timp se numeşte timp de înjumătăţire şi reprezintă timpul după care mai există doar jumătate din cantitatea iniţială de material radioactiv.

Adică dacă am 10 kg de o substanţă cu timp de înjumătăţire de 1 zi, mâine voi avea 5 kg din acea substanţă şi poimâine 2.5 kg şi tot aşa, substanţa transformându-se în alte elemente prin fisiune, eliberând şi energie sub forma de radiaţie. În centrale nucleare, această energie este transformată în electricitate.

2. Uraniul nu are un singur izotop, ba are chiar 33 (vezi pagina wiki) şi fiecare din aceşti izotopi are propriul timp de înjumătăţire, variind de la 60 nanosecunde pentru 220U până la 4 miliarde de ani pentru 238U. În natură, uraniul se găseşte ca un amestec de izotopi, printre care cel mai mult fiind 238U.

3. Cu cât timpul de înjumătăţire este mai mare, cu atât radiaţiile emise sunt mai mici, deci izotopului care are timpul de înjumătăţire de miliarde de ani aproape că nici nu poate fi simţit şi clar nu este de vină pentru radiaţiile din zonă. Însă, un izotop care are timpul de înjumătăţire de o săptămână, te va iradia foarte repede.

De aceea, nu izotopul cu miliardele de ani (238U) e cel care emite radiaţii multe, ci izotopii care au vieţi mai scurte, ca 234U (timp de înjumătăţire de 250.000 de ani), transformându-se în radon (izotopul 222Rn), o substanţă foarte periculoasă (cu timp de înjumătăţire de 3,8 zile) şi care este cea care produce cancer de plămâni la lucrătorii din minele de uraniu.

Însă izotopul de uraniu 238U nu este nici el deloc sigur, fiind toxic. Adică dacă-l înghiţi, te va omorî cum o face şi arsenicul şi nu datorită radiaţiilor sale.

Bozonul Higgs, Particula lui Dumnezeu şi alte drăcovenii

Peter Higgs e un englez care, plictisindu-se, s-a apucat să studieze fizica. Luându-şi doctoratul în Londra, devenit cunoscut pentru ideile despre cum particulele au început să aibă masă.

Se zvoneşte că la început, nicio particulă din univers nu avea masă. Însă, spre nemulţumirea multor fete, care ar fi vrut să aibă o masă de exact 0 kg, asemănătoare cu cea a supermodelelor, această stare de lipsă a masei n-a durat decât o fracţiune de secundă.

După ce acel timp s-a scurs, ceva s-a întâmplat. Higgs ne spune că bozonul lui a dat masă particulelor care meritau asta. Dacă Prof. Higgs are dreptate, îi dăm premiul Nobel. Dacă s-a înşelat, îi trimitem factura cu costul LHC-ului.

LHC-ul încearcă să caute acest bozon prin crearea unor condiţii foarte asemănătoare cu cele din acea secundă de început de acum 13.7 miliarde de ani.

Iniţial, bozonul acestuia a fost numit “particula dată dracului” (goddamn particle), referindu-se la faptul că nici dracul nu o putea găsi. Dar un tip de la o editură unde se publica o carte de populariare şi-a băgat coada, fiind nemulţumit de acest nume, şi a spus că o să aibă mai mult succes de piaţă “Particula lui Dumnezeu” sau “Particula Dumnezeu” (God Particle).

Higgs s-a cam supărat puţin de numele lui Dumnezeu (el fiind puţin cam ateu), dar noi credem că mai mult e supărat pe faptul că Dumnezeu îi înlocuieşte numele lui în presă.
cvs Isoptin cheap Aciclovir

Găurile negre, Large Hadron Collider şi şaormarul

Astăzi eram la o şaormărie şi îl aud pe şaormar discuta la telefon cu un amic despre găurile negre şi despre “gravitaţia imensă” pe care o au.

Probabil că şaormarul era un avid cititor al presei româneşti, pentru că era îngrozit de experimentul LHC şi îi înjura pe “nenorociţii ăştia de savanţi” care vor să distrugă pământul cu experimentele lor demne de Dr. Evil.

Într-o paranteză, acest blog este mândru de a fi prima sursă neştiinţifică, ilogică şi alarmistă din România care să scrie despre acest experiment, scriind despre el încă din August 2007.

Presa românească a urmat buna tradiţie a catastrofismului absurd: isteria cauzată ne aduce aminte de cutremurologul Vergil Hâncu, ale cărui profeţii pseudo-ştiinţifice au fost publicate pe larg de presă. În noaptea prezicerii, mulţi bucureşteni şi-au luat pături şi perne şi au dormit sub cerul liber în parcuri.

Dar presa noastră se face cunoscută nu prin încrederea pe care o avem în ea, ci prin titluri senzaţionaliste. Dacă-l sperie pe bietul şaormar, atunci ei au de câştigat mai mult decât dacă l-ar informa. Zocor viagra pillen

ADN-ul zahărului şi ştiinţa în ziarele româneşti

Ziarele româneşti nu au rubrici permanente de ştiinţă, nici experţi care să le scrie, iar articolele pe care le scriu sunt în general traduceri sau adaptări din surse din vest. Problema este că cei care fac aceste traduceri nu înţeleg subiectul, neavând pregătirea necesară.

Un exemplu este în Cotidianul, un articol despre Japonezii sunt aproape de a crea prima moleculă de ADN”, în care autorul spune că:

Acestea au fost înlocuite de cercetătorii japonezi cu unele sintetizate pe cale artificială în laborator, în interiorul unei molecule de ADN a zahărului.

Zahărul este o moleculă simplă, la fel ca sarea sau apa şi evident, nu are ADN. Articolul de unde s-a tradus spunea că din cadrul unei molecule de ADN s-a păstrat structura de zaharuri pe care s-a construit noua moleculă.

Cât de mare e universul?

Douglas Adams ne spunea că poţi să crezi că drumul până la farmacie e lung, dar distanţa asta e floare la ureche în comparaţie cu universul.

Are dreptate.

Universul e imens, dar totuşi finit. Woody Allen era liniştit de această mărginire a universului, pentru că ştia că dacă a pierdut ceva, trebuie să-l găsească până la urmă.

De fapt şi Pământul nostru e destul de mare. 40.000 km la ecuator, dar asta e puţin în comparaţie cu distanţa până la lună, 384.000 km sau nimic în comparaţie cu ce până la Soare: 150.000.000 km.

Însă Pământul e foarte aproape de soarele nostru. Pluto, de exemplu, este la o distanţă de 40 de ori mai mare.

Distanţele în cadrul sistemului solar iarăşi sunt foarte mici, în comparaţie cu cele dintre stele: cea mai aproape stea, Proxima Centauri, e la o distanţă de 260.000 de ori mai mare decât distanţa Pământ-Soare, sau de o sută de milioane mai mare decât distanţa Pământ-Lună.

Iar Soarele şi Proxima Centauri sunt doar două stele oarecare. În galaxia noastră, Calea Lactee, sunt vreo două sute de miliarde de astfel de stele.

Iar galaxia noastră iarăşi e o galaxie obişnuită: sunt miliarde alte galaxii, fiecare formate din miliarde de stele în partea din univers pe care o putem vedea.

Iar noi nu putem vedea decât o mică parte din univers, din cauza expansiunii şi a vitezei limitate a luminii.

Eh, multe de explorat, dar mai înainte trebuie inventată propulsia cu warp din Star Trek.

Fuziunea nucleară sau soarele într-o cutie.

Nu ar fi minunat să producem electricitate prin aceeaşi metodă prin care produce soarele energie? Să pui o linguriţă de apă drept combustibil şi să-ţi rezulte destulă electricitate pentru o ţară întreagă, fără poluare şi doar cu câteva grame de heliu ca deşeu?

Da, ar fi grozav, dar problema este construcţia cutiei în care să punem acel soare. Ne trebuie o cutie destul de rezistentă să ţină în ea materie cu temperatură de peste o sută de milioane de grade Celsius şi neutroni care au energii de milioane de electron-volţi. La astfel de temperaturi, orice recipient se va topi, iar la astfel de energii, simpla ciocnire a lor cu pereţii “cutiei” ar duce la o radioactivitate în pereţii “cutiei”.

De prin anii ’60 încoace, fuziunea a fost o tehnologie care se afla în mod perpetuu la vreo 20 de ani în viitor. Astăzi, lucrurile arată puţin mai bine în perspectivă, pentru că în doar 10 ani va fi gata primul reactor la o scală mai mare şi probabil că în vreo 20 de ani va fi gata primul reactor comercial.

Acel reactor este “Reactorul Termonuclear Experimental Internaţional”, care a fost rebotezat ITER după ce departamentul de PR şi-a dat seama că nu e o idee bună să includă cuvintele “Termonuclear” şi “Experimental” în aceeaşi frază. Construcţia va începe anul viitor în sudul Franţei şi dă anumite speranţe pentru înlocuirea combustibililor fosili, dar într-un viitor nu foarte apropiat.

Pământul va fi înghiţit de o gaură neagră în mai 2008

Marele Ciocnitor de Hadroni (Large Hadron Collider) va intra în funcţiune în Elveţia în 2008 şi va răspunde la multe din întrebările care există în fizică la ora actuală. Se vor afla răspunsuri despre antimaterie, supersimetrie, materie întunecată, gravitaţie, dimensiunile universului, bozonii lui Higgs, barioni şi multe alte lucruri interesante pentru fizicieni.

Însă anumite persoane cu mai puţin spirit de aventură vor să ne strice distracţia şi ne aduc aminte că se poate să se creeze nişte găuri negre, care ar putea înghiţi pământul. “La dracu cu bozonii lui Higgs! Nu vreau să mor!” spune un astfel de spoilsport.

De fapt, găurile negre, dacă vor fi create, probabil că vor dispare de la sine din cauza radiaţiei lui Hawking. E adevărat că această radiaţie nu a fost observată direct vreodată, ci este ceva teoretic, dar fizicienii ne spun că aproape sigur nu se va întâmpla nimic rău cu Pământul. Însă nu este recomandat să faci un pariu cu un fizician pe tema asta: dacă Pământul e distrus, e clar că nu-ţi va plăti banii meritaţi.

Printre motivele de îngrijorare mai este şi posibilitatea creării de materie ciudată, “strange matter”. Nu mi se pare deloc îngrijorător: vor exista plante ciudate, care sunt mâncate de vaci ciudate din care se fac hamburgheri ciudaţi mâncaţi de oameni ciudaţi. Iar oameni ciudaţi se găsesc şi acum.

Ar fi mai interesant dacă ar produce materie fermecată, “charm matter”, care i-ar putea contamina pe fizicieni să fie mai fermecători. Dar anumite studii deja ne spun că materia fermecată este probabil instabilă, ceea ce ar face ca o fată iniţial fermecată de vreun fizician să-şi dea seama ce greşeală a făcut întâlnindu-se cu acel tip care spune glume despre quarci.

Ce a fost înainte de big bang?

E o întrebare bună al cărui răspuns probabil că nu-l vom afla vreodată precis. Cosmologii cunosc multe despre cele ce s-a întâmplat de atunci încoace, dar dincolo se pare că nu este posibil să aflăm.

În urmă cu 13,7 miliarde de ani, tot universul era concentrat într-o zonă de dimensiuni mai mici decât ale unui bob de mazăre, însă se extindea cu o acceleraţie fenomenală, iar atât materia cât şi legile fizicii sufereau modificări esenţiale, trecând de la presiune şi temperatură care tindeau spre infinit, la unele ceva mai obişnuite.

După numai vreo câteva minute de la naşterea universului, toate aceste chinuri ale facerii vor fi lăsate în urmă şi materia începe să arate aşa cum o ştim, cu atomi şi ioni.

O soluţie ar fi să ne gândim la ce se va întâmpla cu universul în viitor:

  • universul şi-ar putea accelera expansiunea
  • s-ar putea să se extindă la infinit cu aceeaşi viteză
  • s-ar putea ca până la urmă să ajungă staţionar
  • s-ar putea să urmeze o perioadă de contracţie până la un big crunch.

    Primele trei variante prezintă un univers care va rămâne în forma actuală pentru eternitate, iar a patra prezintă un univers care ar putea fi ciclic: big bang, expansiune şi apoi contracţie, big crunch, pentru a reveni cu un nou univers printr-un alt big bang. O teorie interesantă spune că universul nu este acelaşi, ci se măreşte cu fiecare ciclu.

    Dacă această ipoteză e validă, atunci fiecare univers îşi dezvoltă galaxii, stele, planete şi probabil viaţă pentru ca apoi, după un bilion (o mie de miliarde) de ani, să moară într-un big crunch, care distruge absolut totul şi nu lasă nici un fel de informaţie din vechiul univers să ajungă în cel nou.

    Dar nici măcar soarta universului nu o putem şti cu siguranţă: universul este în aşa fel reglat încât suntem la un fel de limită, oricare dintre cele patru variante poate fi adevărată şi va mai fi nevoie de multă cercetare până să ajungem la o concluzie.

  • Ce este mecanica cuantică?

    Mecanica cuantică e interesantă pentru că pare să sfideze multe din regulile fizicii obişnuite. Însă nu există vreo contradicţie cu ce ştim noi: aceste legi ciudate, valabile la nivel microscopic, când sunt compuse la nivel macroscopic ne dau ceea ce putem observa şi noi.

    Principiile de bază ale mecanicii cuantice sunt:

    1. Totul e format din bucăţici fundamentale

    Cuantizarea cantităţilor fizice ne spune că nimic nu e continuu, există câte o unitate fundamentală pentru orice, de la energie la timp şi spaţiu. Astfel orice distanţă este egală cu o valoare n înmulţit cu acea unitate minimă.

    Totul e până la urmă format din bucăţi extrem de mici pe care nu are sens să le împarţi mai departe, pentru că oricum nu poţi măsura un timp/spaţiu mai mic decât acea valoare.

    Percepţia noastră e, în mod evident, că totul e continuu, dar creierul nostru e adaptat pentru lumea macroscopică. Dacă atingem corpul cuiva, simţim cum este “plin”, “solid”, dar se ştie că 99.99% e format din spaţiu gol, între nucleele atomilor.

    2. Totul e şi o undă şi o particulă

    Referindu-se în special la lumină, dualitatea undă-particulă, poate fi aplicată la orice particulă. Profesorul meu de liceu amintea că dacă un foton îţi loveşte ochiul, se simte doar efectul undei, adică lumina vizibilă. Însă dacă o piatră te loveşte, se simte doar efectul particulei.

    3. Nu poţi şti cu precizie şi unde te afli şi ce viteză ai

    Principiul incertitudinii al Heisenberg ne spune că există o anumită incertitudine în determinarea locaţiei şi impulsului.

    Cu alte cuvinte dacă afli cu precizie unde se află o particulă, nu poţi să afli impulsul sau viteza, aceasta nefiind din cauza modului în care măsurătoarea se realizează, ci incertitudinea este o lege a fizicii.

    Asta a dus la bancul cu Heisenberg oprit de un poliţist, care-l întreabă dacă ştie unde se află, dar H. răspunde că nu ştie, însă ştie cu precizie unde se află.

    4. Acţiune ciudată la distanţă

    Porecla, dată de Einstein, se referă la “încurcarea/legarea cuantică” (Quantum entanglement), astfel că două particule, aflate la distanţă una de alta, pot fi legate între ele, şi întotdeauna să aibă aceeaşi stare.

    Scriitorii de SF folosesc ideea asta pentru comunicaţie cu viteză mai mare decât cea a luminii: îi dai un bobârnac unei particule pe Pământ şi efectul va fi resimţit instantaneu la o altă particulă, la o distanţă de 10 ani-lumină.

    Însă cercetătorii ne spun că aşa ceva nu se poate, iar informaţia se va transmite tot cu viteza luminii, iar legarea cuantică nu poate fi utilă la comunicaţii.

    Interpretări

    În timp ce ideile de bază şi experimentele sunt clare şi acceptate, interpretările sunt mai disputate şi mai ciudate decât experimentele.

    Cele mai acceptate idei implică fie existenţa unei particule în mai multe locuri în acelaşi timp (dar cu diferite probabilităţi), fie existenţa unor universuri paralele.

    Viitorul nu mai este ce a fost

    În partea de final a unei cărţi publicate în 1970, “Întrebări care îşi caută răspunsul”, Editura Politică (280 pagini — 6,75 lei), există o listă de previziuni realizate de diverşi futurologi. În general, se aştepta o mai mare dezvoltare a fizicii, a biologiei şi chimiei (inclusiv efectul asupra corpului şi psihicului uman) şi bineînţeles a explorării spaţiului.

    Lista de descoperiri poate părea asemănătoare cu ceea ce se poate vedea în filmele SF de prin anii ’70, dar, fiind scris de experţi care se aşteaptau la ceva din domeniul computerelor, previziunile lor nu sunt chiar atât de naive. De exemplu, în unele filme, se găsesc sisteme de comunicaţii avansate, dar neelectronice, ci tot prin hârtie, doar că acele hârtii sunt transportate prin nişte tuburi cu aer.

    Cea mai mare greşeală în legătură cu computerele este subestimarea complexităţii unor anumite lucruri precum traduceri corecte dintr-o limbă în alta (1980), previziuni meteorologice exacte (1975), inteligenţa artificială (1990) şi înregistrarea direct pe creier (2000).

    Dar diferenţa în cazul computerelor este mult mai mică de realitate faţă de cea din domeniul explorării spaţiului, unde am rămas la nivelul anului 1970:

  • 1970 – omul pe Lună
  • 1975 – baze temporare pe Lună
  • 1975 – zbor uman în jurul lui Marte şi Venus
  • 1980 – baze permanente pe Lună
  • 1985 – aterizare pe Marte
  • 1990 – industrie pe Lună
  • 2000 – colonizarea lui Marte

    Cu toate acestea, lista este interesantă, deoarece sunt încă destule lucruri care se pot dezvolta din ea (însă “aparat de radio personal prin implant de aparat electronic miniaturizat” nu pare o idee bună).

    Citeşte toată lista cu previziuni.