Třípól, časopis
Lidstvo již překročilo čtyři z devíti planetárních hranic (Zdroj: New Scientist)
Devět systémů podporujících život na Zemi
Lidstvo může prospívat na této planetě jen tehdy, dokud k nám planeta bude vlídná. Jaké jsou však limity „vlídnosti“? Tuto otázku si v roce 2009 položil Johan Rockström, profesor na universitě ve Stockholmu, v rámci prvního vědeckého rozboru bezpečných životních podmínek. On a jeho 28 spolupracovníků je nazvali planetárními hranicemi. Varovali, že jestliže překročíme kteroukoliv z těchto hranic, riskujeme destabilizaci života podporujících systémů a uvedení planety do chaotického stavu. Špatnou zprávou je to, že lidstvo již překročilo čtyři z uvedených devíti hranic. Redaktor Fred Pearce klade Johanu Rockströmovi následující otázky.
více na: www.3pol.cz 
0
Ilustrační obrázek (zdroj FJFI ČVUT)
Studium kvantových technologií na FJFI
Vývoj elektroniky a výpočetní techniky naráží na fyzikální limity.Už téměř není možné jednotlivé prvky dále zmenšovat a zvyšovat jejich efektivitu a výkon. Prolomení těchto limitů slibuje ovládnutí kvantových technologií. Ty se přitom prolínají mnoha oblastmi od kvantové fyziky, přes informace a komunikaci, nanomateriály a nanostruktury, kvantovou fotoniku, optiku a plazmoniku, nové laserové generátory, nové materiály s unikátními vlastnostmi, až po matematickou fyziku a modelování. Celému tomuto širokému spektru se věnuje nově akreditovaný doktorský studijní program Kvantové technologie na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Nový studijní obor přispěje zcela jistě k rozvoji tradičních i zcela nových oborů.
více na: www.3pol.cz 0
Různá obohacení uranu používaná pro různé účely (kresba MD)
Belgie začíná vyrábět molybden Mo-99 pomocí LEU
V belgickém výzkumném reaktoru 2 (BR2), jednom ze tří provozovaných výzkumných reaktorů v Belgickém jaderném výzkumném středisku (SCK-CEN) v Mol na severovýchodě Belgie, byl ozářen první terčík z nízkoobohaceného uranu (LEU, Low Enriched Uranium). SCK-CEN je klíčovým partnerem střediska IRE (Belgický institut radioelementů) pro výrobu radioizotopů. Nejčastěji užívaným radionuklidem v nemocnicích je technecium 99m (99mTc), které se přímo na odděleních nukleární medicíny připravuje jako dceřiný produkt z molybdenu 99 (99Mo). Výrobci radionuklidů tedy připraví 99Mo a co nejrychleji ho odešlou k příjemcům. Ústav IRE, se sídlem ve Fleurusu, uvedl, že první dávka 99Mo-99 bude odeslána do USA. V USA je nukleární medicína velmi rozšířená - technecium se používá denně ve více než 40 000 postupech!
více na: www.3pol.cz 0
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Budoucnost řízení automobilů
Smiřte se s tím, že budoucí technologie ve vašem autě bude sledovat každý pohyb řidiče. Bude to dobrá věc? Dozor je běžnou věcí v životě. Šéf kontroluje práci podřízeného, supermarkety shromažďují data o tom, co kupujete, kamery sledují vaše kroky. Nyní je na řadě další kontrola: automobil. Během několika měsíců mají evropští právníci připravit návrhy pravidel monitorovacích zařízení, která budou povinně instalována v automobilech. Každý nový model auta bude muset během tří let obsahovat černou skříňku, která bude kontrolovat rychlost, ospalost řidiče a další věci. Evropská komise předpokládá, že tato technika zachrání do roku 2030 více než 7 000 životů.
více na: www.3pol.cz 1
Titulní stránka dokumentu WNA Harmonie (zdroj WNA)
Diskuse o globální jaderné energetice
Přinášíme aktuální souhrnný názor na úlohu jaderné energetiky a její místo v současném a budoucím světě. Přednesl jej hlavní poradce organizace Světové jaderné asociace (WNA, World Nuclear Association) Philippe Costese na konferenci Nuclear Power Plants Expo and Summit, která se konala začátkem března 2020 v Istanbulu.
více na: www.3pol.cz 0
''Sans Titre'' vytvořený pro ITER v roce 2019 sochařkou Christine Cordayovou čeká s dalšími šrouby M30 pro použití ve střešní konstrukci budovy Tokamak. (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)
Sans Titre
Umění a věda se setkávají i tam, kde bychom je nečekali. Šroub je většinou zase jen a pouze šroub. Ale někdy může být víc! Ráno, 13. listopadu 2019, bylo možné vidět generálního ředitele ITER Bernarda Bigota, jak si utáhl bezpečnostní pás a stoupal s montážní plošinou na vybrané místo nehotové střechy Jeřábové haly. V ruce měl černý šroub, nerozeznatelný od ostatních, kromě nápisu vyleptaného na šestihranné hlavě: ART.
více na: www.3pol.cz 1
Snímek požáru černobylské vyloučené zóny z letadla (Zdroj Wikimedia Commons, Ukrajinská státní agentura managementu vyloučené zóny)
Požár v okolí Černobylu
Nedávné požáry v uzavřené zóně poblíž jaderné elektrárny Černobyl na Ukrajině nevedly k nebezpečnému nárůstu radioaktivních částic ve vzduchu. Uvedla to 24. dubna 2020 Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) na základě analýz měření.
více na: www.3pol.cz 2
Šedesát let mezinárodní sítě „Izotopy ve srážkách“
Právě před šedesáti lety byly shromážděny úplně první vzorky dešťové vody pro Globální síť izotopů ve srážkách (Global Network of Isotopes in Precipitation, GNIP). Věda o hydrologii izotopů teprve podnikla první kroky. Jak vlastně GNIP vznikl, jak se vyvíjel a jak se dnes používá? Vedoucí laboratoře izotopové hydrologie Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni (IAEA), Leonard Wassenaar, odpovídá na otázky.
více na: www.3pol.cz 3
Voda na kropení ulic z pražského podzemí (foto Hl. m. Praha)
Praha bojuje se suchem - využije průsaků podzemních vod
Hlavní město Praha začne pro splachování komunikací a zvlhčování vzduchu v letních měsících v centru města využívat průsakovou vodu ze své kolektorové sítě. První čerpací zařízení napojené na podzemní rezervoár na průsakovou vodu vzniklo pod Uhelným trhem. Naplnění jedné cisterny o objemu 8 m3 dokáže za 15 min.
více na: www.3pol.cz 1
Všechny potřebné informace najdete na webu konference
Studentská konference Šimáně 2020
Organizátoři zvou na tradiční studentskou vědeckou konferenci pořádanou Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT v Praze s podporou Mladé generace České nukleární společnosti zaměřenou na jaderné inženýrství a související obory, pojmenovanou po profesorovi Čestmírovi Šimáně. Konference se bude konat v odloženém termínu 23. června 2020 v Modré učebně (3. patro, budova A-303) na rektorátu ČVUT (Jugoslávských partyzánů 1580/3, Praha 6). Uzávěrka přihlášek pro aktivní účastníky je 20. června.
více na: www.3pol.cz 0
Celkově měla transportní souprava 50 m (zdroj ČEZ)
Největší transport do Temelína za dvacet let
Modernizovat zařízení a přitom o jednotky MWe zvýšit výkon druhého bloku elektrárny Temelín mají zajistit nové separátory vlhkosti v nejaderné části elektrárny. První z nich dorazil do Temelína z Bratislavy 9. května 2020. Přeprava více než stotřicetitunového nákladu přes české území trvala pět dní. Druhý separátor do Temelína dorazil v pondělí 18. května. Důležitá výměna proběhne během odstávky, která na druhém bloku začne 12. června.
více na: www.3pol.cz 0
Logo - obrázek symbolizující sepětí výzkumu a průmyslu se k fúzi moc nehodí. Vodík má pouze jeden elektron a tak pět viditelných drah elektronů je příliš. Ledaže by se nejednalo o jeden okamžik, ale časovou posloupnost.
America First – i v termojaderné fúzi!
Spojené státy pojaly ušlechtilý úmysl být první zemí na světě, která postaví termojadernou elektrárnu! Ve světle poněkud rozpačitého přístupu státních institucí USA k termojaderné fúzi v minulosti musí mnohého odvážná myšlenka překvapit. Ovšem v poslední době se blýskalo na lepší časy. Připomeňme si projekt Infuze, ve kterém Spojené státy jako první na světě pozvaly k národnímu fúznímu rozpočtovému krajíci i soukromníky. (O projektu jsme psali v článku https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2462-vyzkum-fuze-hleda-nove-cesty)
více na: www.3pol.cz 0
Během odstávky vyměnili v Temelíně čtvrtinu paliva za čerstvé (Foto ČEZ)
Vylepšování Jaderné elektrárny Temelín
Od 13. března do 11. května 2020 byl první temelínský blok v plánované odstávce pro výměnu paliva. Technici však vždy odstávku využijí také k dalším činnostem - k důkladným kontrolám a modernizacím. Temelín vyrábí elektřinu pro pětinu České republiky už 19 let! Energetici vyměnili čtvrtinu paliva, zkontrolovali turbínu a bezpečnostní systémy. Kvůli koronavirové pandemii se musel upravovat harmonogram, ve finále ale termíny, i přes řadu ochranných opatření, dodrželi. Část zaměstnanců pracuje z domova, všichni v elektrárně povinně v rouškách, potřeba zajištění průjezdů hranic pro zahraniční dodavatele, měření teplot, všudypřítomná dezinfekce, změna směnového režimu. To jsou jen příklady toho, jak vypadala jedna z nejnáročnějších odstávek elektrárny Temelín v její dvacetileté historii.
více na: www.3pol.cz 0
Pracoviště výroby radiofarmak v ÚJV Řež (zdroj ÚJV)
Jak funguje produkce radionuklidů pro medicínu v době koronakrize
Nemocnice na celém světě řeší nejen COVID-19, ale i běžný provoz (i když mnohde v omezené míře). Moderní medicínu si neumíme představit bez nukleární medicíny a jejích pomocníků - radionuklidů. Produkce radionuklidů pro medicínu tedy musí pokračovat i v době pandemické krize. Problémem však za současných podmínek může být doprava, logistika a distribuce - většinou se jedná o izotopy s krátkým poločasem přeměny. Mezinárodní agentura pro atomovou energii zorganizovala průzkum mezi provozovateli jaderných reaktorů a urychlovačů, které medicínské radionuklidy a radiofarmaka produkují.
více na: www.3pol.cz 0
Transport obřího spektrometru KATRIN do výzkumného ústavu v Karlsruhe, průjezd městem Leopoldshafen v r. 2006. (Zdroj Wikimedia Commons CC, foto Magnus Manske)
Hledání hmotnosti neutrina
Částice, o níž se kdysi předpokládalo, že je nehmotná, hmotnost má. Je pravděpodobně 500 000 krát menší než elektron, případně ještě menší. Nový horní limit hmotnosti neutrina je 1,1 elektronvoltu. (Elektronvolt je kinetická energie, kterou získá elektron urychlený ve vakuu napětím jednoho voltu. V subatomární fyzice se používá k vyjádření hmotnosti. Podle teorie relativity odpovídá každé hmotnosti množství energie podle vztahu E=mc², kde c je rychlost světla ve vakuu).
více na: www.3pol.cz 0
Oxid arsenitý (zdroj Wikimedia Commons, CC)
Kuriózní pojídání arsenu
Určité empirické zkušenosti s jedovatými látkami pocházejí již z doby prehistorické, ale první písemné zmínky o nich najdeme ve starém Egyptě. Vražedné a sebevražedné prostředky se těšily velké pozornosti také v antickém Řecku a Římě, avšak svého vrcholu dosáhlo travičství až v době renezance. V Benátkách dokonce existovala v 16. století instituce, která provozovala travičské řemeslo na státní zakázku. Tvořilo ji deset alchymistů, tzv. Rada deseti, která dokonce vedla pečlivé záznamy o tom, kdo má být obětí, jaký jed bude použit a jaká suma má být objednavatelem zaplacena.
více na: www.3pol.cz 1
Kabely uvnitř vakuové komory přenášejí signály a výkon mezi vakuovou nádobou a budovami. Jsou přítomny ve všech místech - připojené k sektorům vakuových nádob, za plošnými moduly, pod divertorem a v horních a dolních portech. (Credit © ITER Organization,
Zadrátovaný ITER
14. dubna 2020 uplynulo 40 let od havárie Apolla 13. Kosmonauti tehdy na Měsíc nevystoupili, „pouze“ ho s vypětím všech sil obletěli. Jejich šťastný návrat na Zemi sledoval s rozechvěním celý svět. Podle vyšetřování příčin nehody došlo ke zkratu na přívodním kabelu k motoru pohánějícímu míchadlo kyslíkového tanku. Požár se šířil po kabelech až k průchodce, která povolila, a došlo k výbuchu… A teď si představte, že reaktor tokamaku ITER má srovnatelně kabelů jako kosmická loď! Přečtěte si, jak se s kabeláží vypořádávají konstruktéři tokamaku ITER.
více na: www.3pol.cz 1
CT sken vrtného jádra v místě, kde pozdější sedimenty přecházejí do vrstev s kořeny a zbytky bujných rostlin (zdroj https://vimeo.com/402614855)
Deštný prales pod Antarktidou
Antarktida nebyla vždy zemí ledu. Před miliony let, kdy byla stále součástí obrovského kontinentu na jižní polokouli zvaného Gondwana, vzkvétaly poblíž jižního pólu stromy. Nově objevené fosílie stromů a dalších organizmů odhalují, jak se pralesu dařilo. Je těžké představit si svěží lesy tam, kde jsou jen bílé ledové pláně. Před asi 400 miliony až 14 miliony lety vypadal jižní kontinent úplně jinak. Klima bylo teplejší, a rostliny se musely v nízkých jižních šířkách vypořádat s obdobími s temnotou 24 hodin denně a obdobími, během nichž slunce nikdy nezapadalo, stejně jako dnes. „V Antarktidě je zachována historie polárního biomu asi 400 milionů let do minulosti,“ řekl Erik Gulbranson, paleoekolog na Wisconsinské univerzitě v Milwaukee.
více na: www.3pol.cz 0
7. března dorazila z japonského Kobe do průmyslového přístavu Marseille cívka č. 12. (Všimněte si prosím jména lodi!) (Foto DAHER, Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)
Dvě cívky na cestě a sedmnáct jich čeká
V letech 2004-2005, kdy se rozhodovalo, zda se bude tokamak ITER stavět v Japonsku nebo v Evropě, byla jedním z velmi diskutovaných argumentů přeprava výrobků. Ty rozměrné se měly dopravovat od výrobce na staveniště ITER po moři. Japonské Rokkasho Muro je mořský přístav, zatímco Cadarache ve Francii je od přístavu vzdálené 100 km. Japonci měli dobře spočítaný počet evropských mostů a tunelů neprůchodných pro největší výrobky, kterými jsou cívky toroidálního pole TFC (TF). Naproti tomu Evropané jednak argumentovali neklidnou seizmickou situací japonského pobřeží a druhak se zaručili, že cesta od mořského přístavu na staveniště ITER bude sjízdná pro všechny výrobky, a to i mimořádně veliké. V roce 2005 byla stavba ITER přidělena Evropě, konkrétně Francii. Tunely se rozšiřovaly, zatáčky narovnávaly a mosty zpevňovaly. Po patnácti letech má Evropa ukázat, že si nevymýšlela a nepřeháněla.
více na: www.3pol.cz 0
Čistění lesa, sběr lahví (zdroj: zalohujme.cz)
Je doba koronavirová ránou pro ekologii nebo příležitostí ke změně?
V internetových diskuzích se ve spojení s nouzovým stavem objevila polemika, zda má smysl třídit i nadále domácí odpad. Někomu to najednou přijde zbytečné. Všimli jste si ale, že právě nyní raději sáhnete po hygienicky zabalených potravinách a doma vám tak násobně přibylo plastů? I proto by neměly skončit ve směsném odpadu, a naopak by měly dostat šanci být recyklovány. Inspirujme se v přírodě, kde vše cirkuluje – i zdánlivý odpad.
více na: www.3pol.cz 0
Síť zorných paprsků bolometrů v tokamaku ITER. Žluté jsou kamery na portech. Kamery a zorné paprsky jsou rozmístěny po celé vakuové komoře ITER, pro toto schéma byly všechny promítnuty do jedné poloidální roviny. (Credit © ITER Organization, http://www.it
Bolometry
Bolometer (od starověkého řeckého balleinu, hodit, poslat) je zařízení pro měření intenzity dopadajícího elektromagnetického záření, které zahřívá materiál a tím mění jeho elektrický odpor závislý na teplotě. Sám o sobě je až překvapivě jednoduchý, ale je ho nutné přizpůsobit podmínkám, ve kterých bude měřit. Podmínky můžou být mechanické či tepelné namáhání, rozlišovací schopnost jak prostorová, tak časová atd. Bolometry jsou důležitým diagnostickým zařízením pro udržení rovnováhy výkonu tokamaku ITER.
více na: www.3pol.cz 0
Když se baterie vybíjí, ionty lithia proudí přes elektrolyt do katody. Během vybíjení proudí ionty zpět do elektrolytu. Je třeba to provést rychle a efektivně, a to při zajištění integrity mřížky katody v průběhu mnoha cyklů nabíjení. (Kresba MD)
Baterie budoucnosti
Svět se připravuje na rozvoj elektromobility. K tomu budou zapotřebí nové lithium-iontové baterie. Vědci vyvíjejí nové speciální materiály pro katodu těchto baterií.
více na: www.3pol.cz 0
Systém iontového cyklotronového rezonančního ohřevu (ICRH) bude pomocí dvou 50 tunových antén dodávat do plazmatu 20 MW ohřevového výkonu (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)
Dvacet megawattů v jednom gramu plazmatu
Pro napájení systému ionto-cyklotronového rezonančního ohřevu navrhuje organizace ITER a její partneři nejen nové antény, které budou ústit přímo do tokamakové nádoby, ale také robustní přenosová vedení, která propojí antény s vysokofrekvenčními zdroji energie ve dvou různých budovách. Dodatečný ohřev plazmatu tokamaku ITER rezonanční elektromagnetickou energií na ionto-cyklotronové frekvenci je naplánován na rok 2028.
více na: www.3pol.cz 0
Názorný výstup ze simulačního programu pro šíření kontaminace (zdroj Dassault Systèmes)
Technologie pro simulace a prevenci šíření koronaviru v nemocnici
Technologie a počítače pomáhají v boji s koronavirem. Největší čínská modulární nemocnice postavená na podzim narychlo během 14 dnů pro boj s COVID-19 začíná využívat simulace softwaru SIMULIA XFlow od firmy Dassault Systemes. Cloudová 3D platforma nahrazuje starší a pomalejší sdílení dokumentů.
více na: www.3pol.cz 0
Agrovoltaická struktura, Tresserre, Francie (Zdroj: ©Sun'Agri)
Agrovoltaika
Miroslav Kudrna pracuje více než 19 let v Portugalsku pro firmu která vyrábí foliovníky (skleníky, kde je sklo nahrazené folií) a kovové haly. Při své práci přemýšlí a dívá se kolem sebe. A napadají ho všelijaké věci: například jak pomoci zemědělcům pro které foliovníky vyrábí, aby si na svém pozemku více vydělali, aniž by jim to přineslo práci navíc. Jedno z řešení je propojit pěstování potravin s výrobou energie. Na dálku jsme s ním udělali on-line rozhovor o jeho vizích.
více na: www.3pol.cz 0
Vědci ITER používají integrované modelování k předpovídání chování plazmatu. Tento obrázek ukazuje strukturu magnetohydrodynamických nestabilit, které omezují tlak dosažitelný v plazmatu. To je v ustáleném stavu, včetně nestabilit, které se vyvíjejí v obl
Jak dosáhnout ustáleného stavu/hodinové fúze tokamaku ITER
Naprosto zásadním nedostatkem jinak úspěšných tokamaků je pulzní provoz. Bohužel u transformátoru, kterým tokamak je, jde o principiální vlastnost. Sice se rýsují možnosti jak slabinu alespoň zmírnit, ale zcela nahradit elektromagnetickou indukci jiným způsobem buzení elektrického proudu v plazmatu se nepodařilo. Zatím! Až nedávno se objevila zpráva… Nedávný výzkum ukazuje, že by mělo být možné dosáhnout ustáleného stavu - konkrétně celé jedné hodiny trvání fúzní produkce v tokamaku ITER. Dosáhnout tohoto kýženého stavu by se mělo pomocí kombinace základních systémů ohřevu plazmatu a buzení proudu, zejména zvýšením energie dodávané do plazmatu svazkem neutrálních částic a ohřevem elektronovou cyklotronovou frekvencí.
více na: www.3pol.cz 0
Housenka Fly armyworm, Kilosa District, Tanzanie. (Zdroj Wikimedia CC, autor ChriKo)
Superškůdce se valí světem
Svět závodí aktuálně nejen s koronavirem, ale také se škůdcem, který ničí zemědělské plodiny a velmi rychle se šíří. Jde o housenku Spodoptera frugiperda, Blýskavka kukuřičná (Fall armyworm), z čeledi můrovití. Ze své původní vlasti v subtropické Americe se během tří let rozšířila do Afriky a Asie a páchá nezměrné škody. Vědci se horečně snaží zastavit její postup, aby se nedostala do Evropy a Austrálie.
více na: www.3pol.cz 2
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Elektřina, vodík i nafta z plastového odpadu
Na začátku března 2020 povolily místní úřady britského hrabství Cheshire zahájení výstavby první továrny na výrobu vodíku z odpadních plastů. Stavba nedaleko Liverpoolu začne letos na podzim a už v roce 2021 by zařízení mělo denně zpracovat až 35 tun nerecyklovatelných plastů a přeměnit je na elektřinu a čisté palivo pro osobní automobily, autobusy a nákladní vozidla. Investice dosahuje výše 8,9 milionu USD (223 milionů korun).
více na: www.3pol.cz 0
Wendelstein 7-X: V deseti zakřivených dvojitých páscích sleduje tvar divertorové desky zkroucené plazma. (Kresba IPP)
Modernizace stelarátoru Wendelstein 7-X
Další kolo postupné modernizace fúzního zařízení Wendelstein 7-X v Ústavu fyziky plazmatu (IPP) Maxe Plancka v Greifswaldu je v plném proudu. Vodou chlazený vnitřní plášť vakuové nádoby bude zárukou provozu zařízení při vyšším ohřevovém výkonu a tedy i vyšší teplotě a umožní delší pulzy v plazmatu. Cílem je pulz trvající půl hodiny!
více na: www.3pol.cz 0
Ilustrační obrázek orbity hvězdy S2
Tančící hvězda
Podivná spirografická orbita hvězdy vířící vysokou rychlostí kolem monstrózní černé díry ve středu naší galaxie opět dokazuje, že Einstein měl pravdu. Oběžná dráha hvězdy vytváří neustále se měnící tvar růžice předpovídaný Einsteinovou obecnou teorií relativity.
více na: www.3pol.cz 1
