Třípól, časopis
Zrození kvantové teorie – filosofie, věda a experiment
Kde se vzalo vědecké myšlení? Co bylo na počátku kvantové teorie? Proč museli velcí vědci myslet filosoficky? Jak změnila kvantová teorie fyziku? Čím obohatit výuku na školách? Přijďte osobně 31. května 2023 do Divadla D29 v Pardubicích, nebo sledujte zajímavý seminář on-line na youtube od 17.00 do 20.00. Online i osobní účast je zdarma. Seminář má akreditaci DVPP (další vzdělávání pedagogických pracovníků).
více na: www.3pol.cz 
2
Časopis Rozhledy matematicko-fyzikální
Recenzovaný časopis s úžasnou tradicí - letos vychází již 98. ročník! - je zaměřený na středoškolské studenty se zájmem o matematiku, fyziku a informatiku a na jejich profesory, ale i na širokou veřejnost se zájmem o M, F, I. Nyní je nově přístupný v elektronické verzi zdarma všem na adrese rozhledy.jcmf.cz (všechna čísla od roku 2019) a dml.cz (všechna čísla od roku 2005).
více na: www.3pol.cz 2
Ilustrační obrázek (zdrojPrakab)
Studenti – zahajuje se speciální studium pro kabeláře!
Speciální čtyřsemestrální studijní program má za cíl vychovat odborníky se spektrem znalostí potřebným pro kabelářský obor. Asociace výrobců kabelů (AVK) spolupracuje při jeho vzniku s elektrotechnickou fakultou ČVUT a výrobci kabelů, mezi něž patří například společnost Prakab Pražská kabelovna.
více na: www.3pol.cz 2
Uvnitř japonského stelarátoru LHD pro testování udržení fúzního plazmatu (zdroj: Justin Ruckman Charlotte, NC, USA, Wikipedia CC.BYsa)
p11B – reakce snů
Je rok 1934. Pánům P. Harteckovi a M. L. E. Oliphanovi pod vedením Krokodýla se podařila fúze dvou jader deuteria za vzniku tritia a 3He. Nobelista Ernest Rutherford, přezdívaný studenty Krokodýl podle úpornosti, s jakou kráčel za svým cílem, poznamenal k epochálnímu výsledku, že ten, kdo bude chtít energii uvolněnou jadernou reakcí použít průmyslově, je snílek! Ernest Rutherford získal sice Nobelovu cenu (za chemii), ale objev štěpení jader těžkých atomů, nebo termojadernou reakci ještě neznal. Sloučení deuteronů vyžadovalo urychlit jádra deuteria v urychlovači a takto získaným svazkem namířit na terčík z deuteria. Ionizovat a pak se strefit urychleným jádrem deuteria do jádra deuteria v terčíku nebylo vůbec jednoduché a uvolněná energie byla zlomkem energie potřebné k pokrytí celého procesu. Až teprve horké plazma se ukázalo schůdnou cestou k fúzi, a to ještě jen k fúzi tritia a deuteria, která potřebuje mnohem méně energie než fúze dvou jader deuteria. Tato reakce není vyřešena ani po 90 letech od památného roku 1934. Takže Rutherford měl do jisté míry pravdu.
více na: www.3pol.cz 2
Studentům se na jaderce věnují týmy ČEZ i dodavatelů (zdroj ČEZ)
Na jihu Čech vznikají obory pro jadernou energetiku
Dva studijní obory zaměřené na energetiku vznikají v jižních Čechách. Připravuje je Skupina ČEZ ve spolupráci s Jihočeským krajem a středními školami. Obor Svářeč a potrubář v jaderné energetice plánuje Střední odborná škola a Střední odborné učiliště Hněvkovice otevřít od příštího školního roku. Obor Elektroenergetika a elektrické stroje funguje už od loňského září na Střední průmyslové škole strojní a elektrotechnické Dukelská v Českých Budějovicích. Svými kroky chce ČEZ zajistit dostatek kvalifikovaného personálu i pro další desítky let. Temelín totiž prochází generační obměnou, navíc se připravuje na nové projekty.
více na: www.3pol.cz 2
Účastníci předchozích ročníků (zdroj ČEZ)
Přihlášky do fyzikální soutěže „Vím proč“ do poloviny května
Do 15. května se mohou školáci přihlašovat do soutěže „Vím proč“ o sto tisícové výhry. Vítězové získají deset tisíc korun a dalších 200 tisíc korun pro svoji školu. Další ceny jsou připravené i pro ryze dívčí týmy, pro tvůrce videa s nejvyšším počtem hlasů, nebo pro ty, kdo si jako téma pokusů zvolí obnovitelné zdroje nebo jadernou energii.
více na: www.3pol.cz 1
Na nákupu infrastruktury pro napájení neutrálním svazkem se podílí Evropa a Japonsko (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
NBI pro ITER
V lednu 2021 byly zahájeny přípravné práce na výstavbě dvou velkých budov určených pro umístění unikátního souboru elektrozařízení ITER – napájení NBI (Neutral Beam Injection, vstřikovače neutrálního svazku). O něco více než dva roky později se objevily hlavní obrysy nových konstrukcí: ocelové rámy, ukotvené v masivních betonových deskách, se týčí až do výšky 25 metrů; tlusté zdi ohraničily to, co vypadá jako příliš velké koňské maštale; podzemní chodby běží hluboko směrem k přilehlému komplexu Tokamak/Trojbudoví. Stavební práce jsou dnes dokončeny přibližně ze 40 %: infrastruktura napájení neutrálního svazku by měla být připravena pro zařízení přibližně za rok.
více na: www.3pol.cz 1
Jedna ze švédských jaderných elektráren, Oskarshamn (foto Wikimedia, Anchor2009, CC BY-SA 3.0)
Skandinávie jako zelená elektrárna Evropy
Švédsko, Finsko a Dánsko už dnes pokrývají naprostou většinu své spotřeby elektřiny prostřednictvím bezemisních zdrojů včetně jádra a velkou část produkce vyvážejí. Tento trend díky geografickým výhodám, rozvinutým technologiím a manažerským zkušenostem dále posiluje.
více na: www.3pol.cz 1
Solné jezero v poušti Atacama (zdroj Pixabay)
Proč se v solných pouštích dělají vzory pláství
Fascinující vzory téměř pravidelných šestiúhelníkových plástů nalezené v solných pouštích, jako je Badwater Basin v kalifornském Údolí smrti či Salar de Uyuni v Bolívii, mátly turisty a inspirovaly tvůrce sci-fi filmů po celá desetiletí. Fyzici konečně odhalili mechanismus, který se za velkolepou mozaikou šestiúhelníků na solných pláních skrývá. Odpověď leží skrytá pod solnou kůrou.
více na: www.3pol.cz 1
Kvůli výjimečné šířce přepravního rámu svitku (přes 10 metrů) trvalo konvoji čtyři noci, než zdolal 105 km (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Všechny kruhové magnety poloidálního pole ITER
Cívka poloidálního pole #1 (PF1) je nejmenším prstencovým magnetem budoucího obřího tokamaku ITER, který se staví v jižní Francii. Zároveň je nejmasivnějším a jedním z nejsložitějších. Měří devět metrů v průměru a váží přibližně 160 tun a je nejmenším ze šesti prstencových magnetů, které obepínají tokamak ITER, a jediným, který nevyrobila Evropa. Po šesti letech výroby dorazila na staveniště.
více na: www.3pol.cz 1
Studentská vědecká konference jaderného inženýrství – Šimáně 2023
Další ročník studentské vědecké konferenci zaměřené na jaderné inženýrství se bude konat 12.–13. června v aule T1 Matematicko-fyzikální fakulty UK v areálu v Holešovičkách 2 v Praze. Konference se tradičně pořádá již 7 let a je pojmenovaná po profesorovi Čestmírovi Šimáně, významné osobnosti české jaderné fyziky (bývalý děkan Jaderné fakulty, ředitel MAAE, atd.). Jste srdečně zváni!
více na: www.3pol.cz 1
Dva bloky JE Barakah ve Spojených arabských emirátech (zdroj: Barakah, Wikimedia, Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0)
Nizozemí plánuje dva nové reaktory, Spojené arabské emiráty spustily již třetí
V prosinci 2021 nová koaliční vláda Nizozemí prohlásila, že ke splnění státních energetických a klimatických cílů považuje za nezbytnou jadernou energii. Na podporu rozvoje jaderné energie plánuje do roku 2025 uvolnit 500 milionů EUR (529 milionů dolarů). Do roku 2030 by kumulované finanční prostředky měly dosáhnout 5 miliard EUR. The Emirates Nuclear Energy Corporation (ENEC) oznámila připojení k síti již třetího bloku jaderné elektrárny Barakah. Reaktor bude do sítě dodávat výkon 1 400 MW, stejně jako dva dříve spuštěné a jako čtvrtý reaktor, který se ještě staví.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Největší větrná turbína světa
Čínská státní společnost China State Shipbuilding na začátku letošního roku představila komponenty zatím největší a nejvýkonnější větrné turbíny určené pro mělká moře na světě. Zařízení by mělo dosáhnout výkonu 18 MW a o 2 MW tedy překonat dosud největší větrnou turbínu, která pochází rovněž z Číny.
více na: www.3pol.cz 1
DICER (zdroj RPI)
Cílem je najít Earth 2.0
Existují další planety podobné Zemi? Existuje mimozemský život? Na první otázku už umíme odpovědět, výkonné dalekohledy našly několik exoplanet, které by mohly být podobné Zemi. Na zodpovězení druhé otázky zatím čekáme, i když vše nasvědčuje tomu, že na některých kometách a možná i na Marsu mohly být sloučeniny podobné těm, o kterých dnes předpokládáme, že předcházely vzniku života. Země 2.0 by byla planeta dostatečně podobná Zemi, aby umožnila existenci života, jak jej známe. Měla by správnou teplotu pro kapalnou vodu a obíhala by kolem hvězdy se stálým přísunem světla. V ideálním případě by měla být dostatečně blízko k naší Zemi, abychom si dokázali představit, že tam poletíme nebo alespoň pošleme sondu, aby ji prozkoumala.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Jak velká mohou být zvířata?
Zvířata, zejména ta na souši, nemohou růst donekonečna. Hlavní důvod tkví v geometrii. Největším zvířetem, které kdy na Zemi chodilo, byl pravděpodobně dinosaurus Argentinosaurus, mohutný titanosaurus o hmotnosti 70 tun, který žil asi před 90 miliony let v období svrchní křídy. Pro srovnání - dnes je nejtěžším zvířetem na zemi slon africký (Loxodonta), který váží méně než 7 tun. Ale mohlo by ho někdy nějaké zvíře překonat? Existuje limit, jak velké zvíře může být? Možná nejtěžším zvířetem, které kdy žilo, je plejtvák obrovský (Balaenoptera musculus) s průměrnou váhou 150 tun, ten ovšem žije ve vodě.
více na: www.3pol.cz 1
Mycobakterium smegmatis v skenovacím elektronovém mikroskopu (zdroj Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0)
Enzym, který získá energii ze vzduchu
Vědci, kteří studují bratrance bakterie zodpovědné za tuberkulózu a lepru, v něm objevili enzym, který umí z vodíku udělat elektřinu. A myslí si, že by se mohl použít k vytvoření nového, čistého zdroje energie - energie doslova z ničeho. Enzym byl pojmenován Huc. Používá jej bakterie Mycobacterium smegmatis k čerpání energie z atmosférického vodíku, což jí umožňuje přežít v extrémním prostředí chudém na živiny. Nyní se vědcům podařilo enzym extrahovat a studovat jej. Věří, že tím našli klíč k novému zdroji energie, který by mohl být použit k napájení např. malých přenosných elektrických zařízení. Svá zjištění zveřejnili 8. března 2023 v časopise Nature.
více na: www.3pol.cz 1
Česká JE Temelín. Vedle dvou reaktorových bloků je místo na další dva. (Foto ČEZ, vzdělávací portál www.svetenergie.cz)
Jaderná energetika v Evropě dnes, 15. 4. 2023
Mnoho světových zemí sází na jadernou energetiku, vidí v ní čistý a bezpečný zdroj elektrické energie. Zejména v Evropě půjde o nezbytnou součást moderního energetického mixu. Některé evropské státy plánují vedle velkých jaderných zdrojů rozvíjet také projekty malých modulárních reaktorů (SMR), které chtějí kromě výroby elektřiny používat jako zdroj dálkového tepla pro města a obce. Proč právě teď přinášíme přehled jaderné energetiky v evropských zemích? Protože právě dnes Německo politickým rozhodnutím zastavilo své poslední jaderné elektrárny. Nahradí je uhlím a plynem...
více na: www.3pol.cz 1
Jaderná elektrárna Heysham (zdroj: David Pickavant, Wikimedia, Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 )
Příklad využití vodíku vyrobeného pomocí jaderné energie
Vodík je palivem a pohonnou hmotou budoucnosti – je využitelný nejen v chemických a průmyslových továrnách, ale i jako pohon dopravních prostředků. Například sdružení firem pod vedením francouzské EDF nedávno získalo od britské vlády finance na vypracování studie proveditelnosti využití jaderné energie k přípravě vodíku pro výrobu asfaltu a cementu.
více na: www.3pol.cz 1
Obr.: Průzkumy názorů mládeže navazují na besedy o energetice, které se konají na školách ČR již od roku 2000 (foto JLM)
Česká mládež podporuje jadernou energetiku a obnovitelné zdroje
Chlapci a dívky v ČR ve věku 14 až 18 let považují za největší riziko pro budoucnost lidstva globální oteplování, a proto podporují využívání energetických zdrojů, které nejméně zatěžují životní prostředí. Za ně přitom pokládají především obnovitelné zdroje v kombinaci s jadernými elektrárnami a dalšími novými energetickými technologiemi.
více na: www.3pol.cz 1
Replika čínského seismografu (zdroj Wikimedia, obr. Museum of Macau)
Postavte si model detektoru otřesů – předchůdce dnešních seismografů
K největšímu historicky zaznamenanému zemětřesení došlo v roce 1556 ve středočínské provincii Šen-si, při kterém zahynulo přibližně 830 000 lidí. Není se tedy co divit, že první „detektor zemětřesení“ vznikl v Číně – zkonstruoval jej dvorní astronom Čang Cheng už v roce 132 n. l. V obří bronzové nádobě bylo volně zavěšené těžké kyvadlo, soustavou pák propojené s kuriózním mechanismem detektoru. Po vnějším obvodu nádoby bylo pravidelně rozmístěno osm sošek draka, v tlamě každého z nich byla miska s měděnou kuličkou. Pod každou miskou stála soška žáby s otevřenou tlamičkou. Jestliže došlo k zemětřesení, nádoba detektoru se pohnula spolu se zemí, ale těžké závaží v kyvadle zůstalo díky setrvačnosti „v klidu“. Tato změna vzájemné polohy nádoby a kyvadla způsobila, že pákový mechanismus otevřel tlamu toho draka, který byl na obvodu nádoby ve směru otřesů. Kulička z otevřené dračí tlamy spadla do tlamičky žáby pod ní. Cinknutí kuličky zvukem upozornilo na vznik zemětřesení a současně udávalo směr k jeho centru. (Psali jsme o něm zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/fyzika-a-klasicka-energetika/2139-prvni-seismograf-na-svete#&gid=1&pid=1)
více na: www.3pol.cz 1
Vakuové komory pro projekt ELI Beamlines (řetězec pro generování ultrakrátkých impulsů, provozní vakuum 1 × 10 –5 Pa) (foto Streicher)
Je libo vakuum v kostce, válci, či dokonce ve dvanáctistěnu?
Mnoho průmyslových a výzkumných zařízení potřebuje vakuum. Slunce na Zemi – fúzní reaktor ITER ve Francii, největší světový laser ELI v Dolních Břežanech u Prahy, ale třeba i výrobci nábytku či reproduktorů. Všechny umí uspokojit firma Streicher, s. r. o., sídlící v Plzni. Společnost vyrábí vakuová zařízení a komponenty již více než 25 let a vedle „velké vědy“ slouží technologickým firmám v celé řadě průmyslových odvětví – chemie a farmaceutika, polovodiče, potravinářství, tepelné zpracování a výroba oceli.
více na: www.3pol.cz 1
Průměrné radiační dávky z různých zdrojů pro průměrného obyvatele Země za rok (zdroj UNEP, 2016)
Malé dávky záření mohou oddálit rakovinu
Přinášíme výtah ze zajímavého článku Toward Improved Ionizing Radiation Safety Standards uveřejněného v recenzovaném časopisu Health Physics. (Bohužel, stejně jako mnoho dalších recenzovaných časopisů, Health Physics není k dispozici zdarma online. Je možné zakoupit jednotlivé články nebo získat přístup, pokud máte členství nebo přístup do univerzitní nebo podnikové knihovny.) Článek jasně, ale vědecky vysvětluje, jak může záření na nízkých průměrných úrovních vést k prodloužení doby latence rozvoje rakoviny. Všichni máme potenciál pro vznik rakoviny. Výzkum Dr. Raabeho dospěl k závěru, že nízké průměrné dávky záření sice nezabíjejí rakovinné buňky, ale oddalují schopnost těchto buněk způsobit skutečné poškození, dokud jejich hostitelský organismus stejně nezemře z jiných příčin.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek Alois Grundner, Pixabay
Na ochranná pásma v okolí elektrického vedení pomáhají dohlížet letadla
Nikdo nechce, aby přišel o dodávku elektrického proudu jenom proto, že na vedení někde spadne větev nebo celý strom. Pracovníci distribuční soustavy pravidelně prohlížejí trasy vedení a preventivně odstraňují hrozby. Efektivně monitorovat vegetaci zasahující do ochranných pásem v okolí drátů vysokého a velmi vysokého napětí pomáhá letecké snímkování. Díky datům získaným prostřednictvím této metody tak správci distribuční soustavy přesně vědí, kterým úsekům je v daný moment prioritní věnovat pozornost. Odhadnout je možné i množství zeleně, které bude nutné odstranit, stejně jako přibližnou finanční náročnost daného úkonu.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek (zdroj Macromo)
Macromo chce změnit přístup lidí ke zdraví a prevenci
Teprve rok působí na trhu bioinformatický startup Macromo, který se zaměřuje na personalizovaná preventivní doporučení na základě analýzy DNA. V prosinci 2021 jej založil tým čtyř mladých nadšenců, který za dvanáct měsíců dokázal přetavit původní myšlenku využití analýzy DNA k preventivním účelům do sofistikovaného produktu, který mění způsob, jakým lidé sledují svá zdravotní data a jednají na základě nich. Vytvořili unikátní aplikaci, získali stěžejní investory a svůj produkt začali prodávat v internetové lékárně Pilulka.cz
více na: www.3pol.cz 1
Dva typy skladovacích tanků na vodu v pozadí, pracovníci TEPCO u podzemních nádrží v popředí (foto kredit Greg Webb, IAEA)
Vypouštění radioaktivní vody z Fukušimy do moře
Pracovní skupina Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE), která přezkoumává japonskou politiku vypouštění upravené vody z jaderné elektrárny Fukušima Dai-iči v souladu s příslušnými mezinárodními bezpečnostními normami, zveřejnila první zprávu v dubnu loňského roku. Zpráva shrnuje celkový pokrok v technických přípravách na vypouštění vody a zjištění z první kontrolní mise pracovní skupiny do japonské společnosti Tokyo Electric Power Company (TEPCO), provozovatele jaderné elektrárny Fukušima Dai-iči, a ministerstva hospodářství, obchodu a průmyslu (METI). Další kroky pro vypouštění vody jsou plánované na letošní rok 2023. Vypouštěná voda bude upravena na parametry standardu pro pitnou vodu.
více na: www.3pol.cz 1
Nový elektrický autonomní autobus pro oblast Edinburgu (zdroj Fusion Processing)
Vývoj autonomních autobusů ve Skotsku v projektu CAVForth2 za 10,4 milionů liber
Firma Fusion Processing Ltd. oznámila pokračování vývoje svého CAVStar® Automated Driving System jako součásti druhé fáze úspěšného projektu autonomního (tj. bez řidiče) autobusu CAVForth ve Skotsku. Ke stávající testovací flotile pěti dieselových autobusů Enviro200AV, které jsou schopny přepravit více než 10 000 cestujících týdně, se připojí elektrobus Enviro100AEV. Zkoušky autonomních autobusů na veřejných komunikacích ve Skotsku jsou podporované britskou vládou a financované britským průmyslem. Druhá fáze projektu za 10,4 milionů liber – CAVForth2 – povede k prodloužení trasy mezi uzly veřejné dopravy v Edinburghu a Fife do centra města Dunfermline přes most Forth Road. Celková obsloužená vzdálenost bude téměř 32 km.
více na: www.3pol.cz 1
Ohříváčky na zimu do kapsy jsou založené na octanu sodném (foto MD)
Jak si udělat doma horký led
Octan sodný neboli horký led je úžasná chemikálie, kterou si můžete připravit doma a dělat s ní pokusy. Potřebujete jen jedlou sodu a ocet (resp. kyselinu octovou). Vzniklý roztok ochladíte pod jeho bod tání a pak ho necháte krystalizovat. Krystalizace je exotermický proces, takže vzniklý „led“ je horký. Přechod do pevného skupenství je tak rychlý, že můžete i vytvářet sochy pouhým litím roztoku.
více na: www.3pol.cz 1
Energeticky dobře využitá střecha velkého obytného domu (Zdroj Solarimo, Pixabay)
Komunitní elektrárny
Rozvoj tzv. komunitní energetiky u nás pořád brzdí chybějící legislativa. Chystaná novela energetického zákona by měla dovolit sdílet vyrobenou elektřinu mezi jednotlivými odběrnými místy a umožnit tak efektivně nakládat s vyprodukovanými přebytky energie, které někdy poskytnou např. fotovoltaiky. V budoucnu by to mělo pomoci využít potenciál i dalších komunitních zdrojů, jako jsou větrné elektrárny či biometanové stanice.
více na: www.3pol.cz 1
Návratové moduly kosmických lodí vstupují do atmosféry rychlostí Mach 25 (ilustrační obrázek Pixabay)
Jak komunikovat s hypersonickými letadly za letu
Když kosmické lodě vstupují do atmosféry, pohltí je plazmový plášť, který může přerušit komunikační signály se zemí. Vzpomeňte na Apollo 13, kdy se tři astronauti vraceli z neúspěšné lunární mise v r. 1970. Jak se řítí do zemské atmosféry, je modul obklopen horkým ionizovaným vzduchem, který přerušuje komunikaci s řízením NASA v Houstonu. Každá vteřina, kdy volání letových dispečerů zůstává bez odezvy, se mučivě protahuje. Komunikační výpadek Apolla 13 byl ještě o více než minutu delší, než se očekávalo, což zvýšilo úzkost, protože v tom okamžiku neexistoval způsob, jak zjistit nebo ovládat polohu a stav kosmické lodi ze země.
více na: www.3pol.cz 1
Fulgurit z Lybie (zdroj: Rama, Wikimedia Commons, Cc-by-sa-2.0-fr)
Zkamenělý blesk
Zkoumání kamenů zasažených úderem blesku by mohlo odhalit podrobnosti o parametrech tohoto úžasného meteorologického jevu. Když blesk udeří do skály, obrovský ráz elektrického výboje zahřeje materiál, odpaří látky uvnitř a vytvoří sklovitou horninu zvanou fulgurit. Mikrosekundu trvající jev a jeho následky studoval se spolupracovníky Jiangzhi Chen, aplikovaný fyzik na Universitě v Pensylvánii. Analýzou bublin, které se tvoří uvnitř fulguritu, může Chen a jeho kolegové vypočítat původní materiál, jeho zahřátí, a to zase může přesněji odhalit, jak funguje blesk.
více na: www.3pol.cz 1
