Čtvrtek 1. října 2020, svátek má Igor
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 1. října 2020 Igor

Vědci: jaderný odpad lze zlikvidovat do roka a do dne

  13:34aktualizováno  13:34
Skupina německých fyziků tvrdí, že našla způsob, jak urychlit radioaktivní rozpad. Díky tomu by se jaderný odpad mohl rozložit během několika let až desetiletí.

Efekt rozpadu byl větší při nízkých teplotách. Ilustrační foto | foto: Profimedia.cz

Pokud se jim podaří své myšlenky v praxi opravdu uskutečnit, nebezpečné vyhořelé palivo z jaderných elektráren se nebude muset pohřbívat ve skladech hluboko pod zemí.

Vedoucí německé výzkumné skupiny, astrofyzik Claus Rolfs z Ruhr-Universität v Bochumi, svůj objev učinil při napodobování jaderné fúze v centrech hvězd.

Klíčem jsou kovy a nízké teploty

Na univerzitním částicovém urychlovači ostřeloval protony a deutrony (jádry složenými z protonu a neutronu) různá lehká jádra. Všiml si, že rychlost reakcí byla podstatně vyšší, když byla ostřelovaná jádra obklopena kovy, než když byla vložena do izolátorů. Povšiml si také skutečnosti, že efekt byl větší při nízkých teplotách.

Profesor Rolfs věří, že tento efekt je možno jednoduše vysvětlit za předpokladu, že volné elektrony přidaného kovu se chovají jako elektrony v plazmatu, jak je popsáno v modelu nizozemského fyzika Petera Debye.

Čím je nižší teplota kovu, tím blíž se volné elektrony dostávají k radioaktivnímu jádru. Tyto elektrony urychlují kladně nabité částice směrem k jádrům, čímž zvyšují pravděpodobnost fúzní reakce (sloučení jader).

Rolfs si ovšem také uvědomil, že může dojít i k obrácené reakci a volné elektrony mohou zvýšit vystřelování pozitivně nabitých částic z jader. Tohle by snížilo poločas rozpadu u zářičů α i zářičů β+ a zvýšilo poločas rozpadu u procesů, jichž se účastní elektrony (které jsou odpuzovány volnými elektrony uvnitř kovu), např. u rozpadů β- a zachycení elektronu jádrem.

Němečtí vědci tuto domněnku zkoumali zapuštěním řady radioaktivních jader do kovů, které poté ochladili na několik kelvinů, tj. na teplotu okolo -260 °C až -270 °C. Podle očekávaní pozorovali delší střední dobu života u zachycení elektronu jádrem berylia 7 a kratší střední dobu života u β+ rozpadu sodíku 22 a α rozpadu polonia 210.

Za rok, nebo za sto let?

Nyní zkoumají α rozpad radia 226, nebezpečné složky vyhořelého nukleárního paliva s poločasem rozpadu 1600 let. Profesor Rolfs počítá, že poločas rozpadu tohoto prvku se může snížit v lepším případě až na neuvěřitelný jeden rok nebo v horším na sto let. Stejně tak věří, že poločasy rozpadů se takto mohou snížit u dalších nebezpečných α zářičů jaderného odpadu.

„Značí to, že jaderný odpad může zcela zmizet za dobu života lidí, kteří ho vyprodukovali,“ řekl Rolfs. „Nemuseli bychom ho zakopávat pod zem a naši potomci by tak nemuseli platit daň za naše vysoké životní standardy.“

Claus Rolfs uznává, že je potřeba spousty inženýrských prací, než se jeho myšlenky uvedou do praxe, avšak věří, že pravděpodobně neexistují žádné nepřekonatelné překážky.

Je myšlenka lichá?

Ostatní fyzici se nicméně domnívají, že již základní myšlenka je špatně. Podle Nicka Stona, jaderného fyzika, který léta pracoval na Oxfordské univerzitě, fyzici už provedli experimenty s α emitory ochlazenými na 4 kelviny (-269 °C) a i na nižší teplotu, avšak v poločasech rozpadů nenašli žádné změny.

Hubert Flocard, ředitel laboratoře nukleární fyziky CSNSM poblíž Paříže, věří, že Rolfsův model je v příkrém rozporu se standardní fyzikou pevných látek, ačkoliv přiznává, že údaje německé skupiny jinak neumí objasnit.

Profesor Rolfs připouští, že potřebuje sofistikovanější teorii, ale za výsledky si stojí. „Příroda rozhoduje o tom, co je správné,“ uzavírá.

 

 Nejčastější radioaktivní rozpady
 1. Rozpad a se děje u většiny přirozených radioaktivních prvků, je typický zejména u těžkých prvků. Z jádra radioaktivního prvku se uvolňuje jádro helia nazývané též částice a, které je málo pronikavé. Zastaví je i list papíru.
 2. Rozpad b se dělí na rozpad b -, kdy z jádra uniká záporný elektron, a na rozpad b + , kdy místo elektronu z jádra uniká kladný pozitron (antičástice elektronu). (Záření je tak tvořeno proudem elektronů, resp. pozitronů.)
a) Rozpad b - provází přirozené radioaktivní prvky s nadbytkem neutronů a je obvykle doprovázen gama zářením (velmi energetických elektromagnetickým zářením). Záření b + je pronikavější než záření a, je pohlceno třeba 1 cm plexiskla nebo 1 mm tenké olověné desky.
b) Rozpad b + doprovází umělé radioaktivní prvky s přebytkem protonů. Vystřelený pozitron po zpomalení interaguje s elektronem (anihiluje) za uvolnění dvou gama fotonů, tj. dvou kvant záření gama.
 3. Záření g často doprovází rozpad a i b.. Jde o elektromagnetické záření s velmi krátkou vlnovou délkou. Je značně pronikavé, k jeho utlumení je třeba silné vrstvy olova.
 4. Zachycení elektronu jádrem nastává u jader s přebytkem protonů o nižších energiích. Na  elektronem uvolněné místo přejde jiný elektron za uvolnění energie ve formě rentgenového záření.  

 

  • Nejčtenější

Překvapivé simulace: Roušky a respirátory chrání lépe, než byste řekli

Jak pomáhá ochrana obličeje zastavit šíření epidemie? Lépe, než by se na první pohled zdálo. Lidé totiž často...

KOMENTÁŘ: Za kostku cukru se necháme sledovat, ale z eRoušky se panikaří

Aplikaci eRouška si zatím nainstalovalo přes 400 000 lidí. Je pro mne nepochopitelné, proč to číslo není o nulu delší....

Exponenciální růst mate i experty. Vyzkoušejte si, čím je tak nebezpečný

S nárůstem infekcí covid-19 se v Česku znovu mluví o exponenciálním růstu. A řada lidí – včetně expertů – toto spojení...

Je to taghle zprávňe? Skotská wikipedie má neuvěřitelný problém

Poněkud přeexponovaný vtípek nešťastně snaživého grafomana, nebo rafinovaná ukázka kulturního vandalismu? Případ...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Krize leteckého průmyslu. Letadla končí ve šrotu, levné letenky zdraží

Letecký průmysl má za sebou mnoho těžkých období, vždycky z nich však nakonec vyšel efektivnější a silnější. Současná...

Nebezpečná místa Česka: pražské hlavní nádraží. Třicet let zde vládne podsvětí

Premium Reportéři MF DNES mapují místa, která podle statistik nejsou výjimečně nebezpečná. Ve skutečnosti jde o no-go zóny,...

Populární zážehové motory ztrácí na spolehlivosti, problémy začínají u oleje

Premium Po letech převahy dieselů se pozornost obrací k zážehovým motorům, o kterých se říká, že jejich údržba je méně...

Unikátní analýza čtyř tisíc hypoték: zjištění jsou mnohdy překvapivá

Premium Hypoteční trh zlevňuje a trhá rekordy. Jaká je ale realita při poskytování hypotečních úvěrů? Jak rychle je lze získat,...

  • Další z rubriky

Letadlo bez trupu bude pohodlné. Turbulence vyřeší počítače, tvrdí pilot

Žádný trup, cestující i náklad v křídle. Je letoun ve tvaru „V“, jehož model na začátku září úspěšně prošel první...

Nejslavnější Baťův letoun. V Mladé Boleslavi létá nová replika

V Leteckém muzeu Metoděje Vlacha byla 10. září 2020 pokřtěna replika meziválečného sportovního a cvičného letounu Zlín...

Musk slibuje levnější baterii bez přehřívání. Změnil jí kontakty

Velké plány má Elon Musk a automobilka Tesla, kterou založil. Se svým týmem se snaží zlevnit a zefektivnit bateriová...

Areál Temelína je letos nepřístupný. Čtenáři iDNES Premium mohou mít výjimku

Vzhledem k rozšíření koronaviru se jaderné elektrárna Temelín letos zavřela před světem ještě ve větší míře, než je...

Rychlá zdravá svačinka? Hledáme 40 testerek, které vyzkouší Sunar BIO kapsičky
Rychlá zdravá svačinka? Hledáme 40 testerek, které vyzkouší Sunar BIO kapsičky

Ve spolupráci se Sunarem, tradičním českým výrobcem dětské výživy, jsme si pro vás připravili velké testování BIO kapsiček.

Herec Petr Čtvrtníček se nakazil koronavirem, leží v nemocnici na JIP

Herec Petr Čtvrtníček (56) skončil kvůli covidu-19 v nemocnici. Minulý týden měl pozitivní testy, a když se mu...

Chci se více věnovat ženě, v plánu je i založení rodiny, říká Adam Vojtěch

Bývalý ministr zdravotnictví Adam Vojtěch (33) se po odchodu z funkce těší na chvilky strávené s přáteli a s manželkou...

Čtvrtníček z nemocnice vtipkuje. Mluví o dýchání i pohlavní nemoci

Herec Petr Čtvrtníček (56) sice kvůli těžšímu průběhu covidu-19 musel do nemocnice, humor ho ovšem neopouští. Svým...

Na Tinderu jsem se nestačila divit, popisuje redaktorka seznamování

Seznamovací aplikace využívá devětapadesát procent Čechů. A to už je dost na to, aby nám dokázaly pěkně zamíchat...

Překvapivé simulace: Roušky a respirátory chrání lépe, než byste řekli

Jak pomáhá ochrana obličeje zastavit šíření epidemie? Lépe, než by se na první pohled zdálo. Lidé totiž často...