Condividere:
10 misteri nucleari che siamo riusciti a risolvere
Nel bene e nel male, l'energia nucleare ha cambiato il mondo. Ma non è senza i suoi misteri. Dal momento che l'energia nucleare è stata scoperta, ha dato origine a una serie di domande sconcertanti. A molti è stata data una risposta, ma molti altri creano solo più misteri.
10 The Rope Trick Effect
Negli anni '40 e '50, gli scienziati stavano cercando di capire le esplosioni nucleari scattando foto di loro solo millisecondi dopo l'esplosione di una bomba. Immediatamente, notarono bizzarri spuntoni che spuntavano dal fondo. Presumevano che le esplosioni nucleari sarebbero state per lo più simmetriche, quindi le strane punte erano un mistero completo.
Un ricercatore di nome John Malik ha studiato il fenomeno strano. Presto notò che le punte erano nello stesso posto dei cavi che fissavano la bomba in una torre. Malik presumeva che i cavi creassero strane punte, ma doveva testare la sua teoria. Durante le successive esplosioni, dipinse le corde con diversi tipi di vernice. Ha anche provato un foglio di alluminio. Nelle foto che seguono, i picchi hanno dimostrato di essere i cavi. Quando fotografati, però, avevano un colore inverso come una foto negativa.
I cavi neri apparivano bianchi e chiari, scuri. Poiché le ombre scure assorbono più calore rispetto alle tonalità chiare, i cavi di colore scuro assorbono il calore dell'esplosione e si vaporizzano in una luce bianca brillante. Quelli di colore chiaro non assorbivano il calore più velocemente e non si illuminavano. Con il mistero risolto, Malik ha chiamato il fenomeno "Effetto trucco corda".
9 Pioggia radioattiva
Dopo il crollo del reattore nucleare di Fukushima Daiichi e la notizia della presenza di detriti radioattivi nel Pacifico, alcuni residenti della costa nordamericana del Nord erano preoccupati per le radiazioni alla deriva. Diversi video di YouTube hanno mostrato contatori Geiger che registravano livelli innaturalmente elevati di radiazioni dopo la pioggia. La connessione a Fukushima fu fatta, così come le teorie cospirazioniste sulle coperture governative.
Nonostante la confusione che può essere generata da video come questi, gli esperti dicono che un occasionale picco di radiazioni dopo la pioggia è un fenomeno naturale. Una grande quantità di uranio è presente nel suolo e nella roccia e attraversa una serie di cambiamenti chimici durante la sua emivita di 4,5 miliardi di anni. Alla fine, si trasforma in gas radon, che poi filtra dal terreno. A volte, ci sono fenomeni chiamati washout del radon, in cui il radon accumulato naturalmente cade sulla Terra nelle precipitazioni. Il radon ha un'emivita di pochi giorni, quindi la radiazione si risolve presto e non è considerato un rischio per la salute.
8 Perché c'è così tanto litio?
La domanda sul litio ha infastidito gli scienziati per anni. C'è un sacco di litio nell'universo, ma nessuno è stato in grado di spiegare il perché. Gli elementi più pesanti nell'universo si formano all'interno delle stelle e attraverso le supernovae, ma il litio-7 non può resistere a quei tipi di temperature.
Il litio è un "elemento di luce" che non può formare all'interno delle stelle. È molto meno abbondante nella Via Lattea rispetto agli elementi vicini nella tavola periodica. Mentre un litio è stato lasciato dal Big Bang e i raggi cosmici che interagiscono con la materia interstellare potrebbero essersi formati di più, non spiega ancora le quantità che abbiamo misurato nell'universo.
Negli anni '50, gli scienziati teorizzarono che il berillio-7 si formava talvolta vicino alla superficie di una stella e veniva poi spinto nelle sue regioni esterne dove si decomponeva in litio. Ma nessuno lo sapeva con certezza fino a quando il Subaru Telescope giapponese non ha visto Nova Delphini 2013. Dopo 60 anni, gli astronomi sono stati finalmente in grado di mettere a riposo il mistero quando hanno rilevato che il berillio veniva sparato dalla stella esplosa ad alta velocità - lo scenario perfetto per creare litio .
Le soluzioni a questi tipi di misteri spaziali, tuttavia, portano spesso a più domande. Dopo che il berillio è stato osservato, è semplicemente scomparso, lasciando gli scienziati a grattarsi la testa su dove è andato tutto così all'improvviso.
7 Il mistero impeccabile del progetto
Nel deserto del Nevada, c'è un cilindro alto 2,5 metri che segna il sito di Project Faultless, la detonazione sotterranea di una bomba nucleare il 19 gennaio 1968. Poiché i siti venivano usati ripetutamente per i test, era estremamente insolito che questo ha avuto solo una detonazione.
Quindi, perché il governo ha costruito una costosa struttura di test nucleari sotterranea solo per una singola bomba? Durante la Guerra Fredda, entrambe le parti detonarono innumerevoli dispositivi nella corsa agli armamenti. Una volta, Las Vegas tremava con una nuova esplosione ogni tre giorni. I proprietari delle aziende si stancavano dei test, ma uno in particolare, il multibillionaire Howard Hughes, aveva più forza rispetto agli altri.
Dopo aver sopportato lo scuotimento abbastanza a lungo, Hughes scrisse una lunga lettera sconclusionata al presidente Lyndon Johnson che si lamentava delle esplosioni. Si pensava che la sua lettera fosse ignorata, ma non risulta nemmeno che il presidente possa ignorare uno degli uomini più ricchi e potenti del mondo. Oltre a controllare Las Vegas, Hughes era un magnate del petrolio e uno dei più grandi appaltatori della difesa negli Stati Uniti. Alla fine, Johnson ha ceduto alle pressioni di Hughes e ha avviato Project Faultless per vedere se spostare il sito di test più lontano da Las Vegas avrebbe risolto il problema di scuotimento.
Impeccabile è stata una delle più grandi bombe all'idrogeno mai esplose sulla terraferma degli Stati Uniti. L'esplosione è stata così forte da far affondare il terreno di 2,5 metri (8 piedi) e aprire fessure di 1 metro (3 piedi) di diametro. Ma nonostante il trasferimento della struttura di test, non ha fatto nulla per alleviare lo scuotimento a Las Vegas, con grande disappunto di Hughes e dei proprietari dell'hotel.
6 funghi radioattivi giapponesi
Durante il disastro di Fukushima, le radiazioni si diffusero su buona parte del nord-est del Giappone.Mentre il cibo di Fukushima era per lo più limitato a causa del suo alto contenuto di radiazioni, la maggior parte del cibo proveniente dalle prefetture circostanti è stato trovato con livelli normali di radiazioni o livelli entro limiti rigorosi. Tuttavia, raccogliere e mangiare funghi selvatici è un passatempo in Giappone. Dopo il disastro, molti dei funghi selvatici anche a centinaia di chilometri di distanza sono stati trovati ad avere livelli di radiazioni molto oltre i limiti di legge.
Alcuni funghi sono magneti radiazioni. Sono così bravi a risucchiare le radiazioni che sono stati persino proposti come un modo per ripulire le radiazioni dalla ricaduta. Quando in Giappone sono stati scoperti funghi con alti livelli di radiazioni, il governo ha sbattuto un divieto generale di vendere tutti i tipi di funghi selvatici nei negozi e nei ristoranti, a meno che non siano stati testati e trovati sicuri.
Tuttavia, presto sorse un mistero. Dopo aver provato, alcuni dei funghi con livelli che superano il limite legale sono stati trovati con radiazioni che non potevano provenire dalla pianta fallita. Quindi la domanda era: da dove veniva?
I test hanno rivelato che la radiazione era in realtà molto più antica. Il tipo di radiazioni che questi funghi contenevano proveniva da test nucleari degli anni '40, '50 e '60. Alcuni sono stati rintracciati anche nel disastro di Chernobyl. Sebbene l'area dove venivano raccolti i funghi fosse sicura, i funghi avevano assorbito la radiazione persistente, che si accumulava a livelli pericolosi. Il tasso di assorbimento della radiazione dei funghi varia da specie a specie. Ma con la maggior parte delle persone incapaci di dire quali tipi di funghi rappresentano un rischio di contaminazione, i ricercatori hanno raccomandato di non mangiare i funghi raccolti da sé dopo la scoperta.
5 Tasso di decadimento non spiegato del manganese
Nel 2006, i fisici di Purdue, Stanford e altre località hanno registrato un fenomeno che sputava di fronte alla moderna scienza nucleare. I tassi di decadimento radioattivo sono stati a lungo ritenuti costanti, ma questi ricercatori hanno scoperto che i tassi di decadimento radioattivo crescevano più pronunciati in inverno che in estate. Naturalmente, hanno testato i risultati insoliti in diversi laboratori per verificare la presenza di errori ma hanno trovato risultati costanti. La loro ricerca di una spiegazione li ha portati via dal nostro pianeta e verso il Sole.
Durante il controllo del tasso di decadimento di un isotopo di manganese, un fisico di Purdue ha scoperto che il cambiamento dei tassi coincideva con un brillamento solare avvenuto una notte prima. Dal 2006 al 2012, l'evento insolito è stato registrato durante 10 brillamenti solari.
Mentre i fisici hanno risolto il motivo per cui il tasso di decadimento del manganese-54 è cambiato misteriosamente, non hanno capito la scienza dietro di esso. Ritengono che possa trattarsi di un'interazione tra particelle ionizzanti e neutrini, ma è difficile essere sicuri. Indipendentemente dal motivo per cui accade, questa scoperta può essere utilizzata per creare un dispositivo di allarme per le eruzioni solari. Purdue ha già depositato un brevetto per il concetto, che potrebbe fornire un avvertimento tempestivo per spegnere centrali elettriche e infrastrutture di comunicazione prima che un'iniezione di massa coronale abbia conseguenze devastanti sulla tecnologia moderna.
4 Incursione nucleare della Cina in Sud Africa
Nel 2007, due gruppi di uomini armati hanno fatto irruzione nel Centro di ricerca nucleare Pelindaba in Sud Africa. Hanno disattivato i livelli di sicurezza e ferito una guardia notturna fuori servizio, riuscendo finalmente a rubare un laptop dalla sala di controllo della struttura. Non sono mai stati arrestati.
Dopo l'irruzione, le teorie della cospirazione abbondavano sull'identità dei colpevoli. Ufficialmente, il governo sudafricano ha etichettato l'irruzione come un furto con scasso. Ma non ha risposto perché due gruppi di ladri avrebbero fatto irruzione in un impianto nucleare solo per rubare un laptop. Prendendo spunto dalla tremenda teoria del "furto con scasso", diversi media statunitensi si sono lanciati sull'incidente e l'hanno etichettato come il tentativo di un gruppo terroristico di costruire un'arma nucleare.
Wikileaks ha pubblicato una serie di cavi diplomatici tra Stati Uniti e Sud Africa in cui il governo sudafricano si è attenuto alla sua teoria di furto con scasso. In seguito, tuttavia, i documenti diffusi ad Al Jazeera sostenevano che le spie sudafricane attribuivano la colpa al governo cinese, che in seguito istituì un programma nucleare utilizzando lo stesso tipo di tecnologia utilizzata a Pelindaba.
3 The Radiation Cloud Over Europe
Nel 2011, l'Ufficio per la sicurezza nucleare della Repubblica ceca ha registrato un aumento delle radiazioni in tutto il paese. Poco dopo, le organizzazioni di tutta Europa hanno iniziato a ricevere colpi da iodio-131, un sottoprodotto di reattori nucleari e armi nucleari. Dato che fu poco dopo Fukushima, i punti di vista del pubblico andarono immediatamente in Giappone come colpevole. Tuttavia, proprio come il radon washouts, la connessione è stata nuovamente messa a riposo dagli scienziati. Poiché la fusione di Fukushima avrebbe rilasciato diversi altri tipi di isotopi oltre a quelli rilevati dagli scienziati, la fonte della radiazione era un mistero.
Le teorie abbondavano. Alcuni hanno detto che è iniziato in un impianto di produzione farmaceutica. Altri hanno detto che potrebbe essere fuoriuscito da un ospedale. Altri ancora hanno detto che potrebbe essere venuto da un sottomarino nucleare o una perdita durante il trasporto di materiali nucleari. Alla fine, l'Ungheria ha detto che la fonte è stata probabilmente rilasciata dall'Istituto di Isotopes Co., Ltd., un produttore di isotopi a Budapest che produce materiali per l'assistenza sanitaria, la ricerca e l'industria. Il mistero sembrava essere stato chiarito, sebbene il direttore dell'istituto avesse affermato che l'importo rilevato era superiore a quello che il suo istituto avrebbe potuto emettere.
Indipendentemente da dove venisse, i livelli di radiazioni rilevati erano solo il 40.000 (o lo 0,0025 percento) della dose di un volo transatlantico. Ma mentre non era abbastanza alto da rappresentare un rischio per la salute umana, le notizie di una nube radioattiva che si diffondeva in tutta Europa era senza dubbio destabilizzante per i suoi abitanti.
2 Il mistero nucleare di 1.200 anni risolto da un undergrad e Google
Studiando i dati sugli anelli degli alberi, gli scienziati hanno scoperto che la Terra è stata colpita da un'intensa esplosione di radiazioni ad alta energia 1.200 anni fa. Intorno al 774 al 775, il livello dell'isotopo radioattivo 14 è aumentato dell'1,2 percento, il che non suona molto ma è circa 20 volte il livello normale di radiazione. Questo tipo di cambiamento potrebbe essere stato causato solo da una supernova o tempesta solare da un gigantesco brillamento solare. Tuttavia, gli effetti di un tale evento sarebbero stati notati al momento e i record storici non sembravano mostrare nulla.
Poi Jonathon Allen, un esperto di biochimica all'Università della California, ascoltò a Natura podcast che dettaglia la ricerca. A differenza degli altri ricercatori, ha provato una semplice ricerca su Google. Lo ha portato al progetto Avalon, una biblioteca di documenti legali e storici online. Scorrimento di una copia dell'ottavo secolo Cronaca anglosassone, ha trovato riferimento a un "crocifisso" che è apparso nei cieli, "dopo il tramonto".
Potrebbe facilmente essere stata una supernova non registrata. L'oggetto è stato visto nei cieli occidentali dopo il tramonto e potrebbe essere stato oscurato dal Sole, spiegando perché non è stato registrato. Potrebbe anche essere stato ulteriormente oscurato da una densa nube di polvere interstellare, che spiegherebbe la tonalità rossa. Dato che si tratta di eventi accaduti oltre 1.000 anni fa, il mistero non sarà mai risolto per la soddisfazione di tutti, ma l'idea di Allen ha impressionato molti scienziati.
1 Perché la vernice rossa è così economica?
Perché la vernice rossa è più economica di altri colori non è qualcosa normalmente associato alla fusione nucleare. Nondimeno, è un mistero nucleare. Ocra rossa, fe2O3, è un composto di ferro che rende rosso il colore. È economico rispetto ad altri composti cromatici perché è così abbondante e la fusione nucleare interstellare è la ragione per cui c'è così tanto.
Una stella attraversa vari stadi della fissione nucleare, restringendosi man mano che il suo livello di potenza si dissipa. Ma man mano che si riduce, la sua pressione aumenta, causando anche un aumento della temperatura. Questo crea più reazioni, che a loro volta formano elementi più pesanti. È un ciclo che si ripete durante la vita di una stella, creando elementi più pesanti più in alto nella tavola periodica.
Il processo continua fino a quando il numero totale di protoni e neutroni raggiunge 56, momento in cui la stella collassa. Poiché 56 è la fine del ciclo, le stelle producono più cose con 56 neucleon (a parte gli elementi super leggeri) di qualsiasi altra cosa. Il ferro, che è usato per fare la vernice rossa, ha 56 neucleon nel suo stato stabile. Quindi, la vernice rossa è economica perché è un prodotto dei miliardi di stelle morte dell'universo.