Bomba založená na izomeru hafnia Hf-178-m2 by se mohla stát nejdražší a nejvýkonnější v historii nejaderných výbušných zařízení. Ale neudělala to. Nyní je tento případ uznáván jako jedno z nejznámějších selhání DARPA - Agentury pro pokročilé obranné projekty amerického vojenského oddělení.
Zářič byl sestaven z vyřazeného rentgenového přístroje, který byl kdysi v ordinaci zubaře, a také z domácího zesilovače zakoupeného v nedalekém obchodě. Bylo to v ostrém kontrastu s hlasitým nápisem Centra pro kvantovou elektroniku, který byl viděn vstupovat do malé kancelářské budovy na Texaské univerzitě v Dallasu. Zařízení si však se svým úkolem poradilo – totiž pravidelně bombardovalo převrácený plastový kelímek proudem rentgenových paprsků. Samotné sklo s tím samozřejmě nemělo nic společného - sloužilo pouze jako stojan pod sotva znatelným vzorkem hafnia, respektive jeho izomeru Hf-178-m2. Experiment trval několik týdnů. Ale po pečlivém zpracování získaných dat oznámil ředitel Centra Carl Collins nepochybný úspěch. Záznamy ze záznamového zařízení naznačují, že jeho skupina hledala způsob, jak vytvořit miniaturní bomby s kolosální silou - zařízení velikosti pěsti, která jsou schopna způsobit zkázu odpovídající desítkám tun běžných výbušnin.
V roce 1998 tedy začala historie izomerní bomby, která se později stala známou jako jeden z největších omylů v historii vědy a vojenského výzkumu.
Image
Hafnium
Hafnium je 72. prvek Mendělejevovy periodické tabulky. Tento stříbřitě bílý kov pochází z latinského názvu města Kodaň (Hafnia), kde jej v roce 1923 objevili Dick Koster a Gyordem Hevesi, spolupracovníci Kodaňského institutu pro teoretickou fyziku.
Vědecká senzace
Collins ve své zprávě napsal, že byl schopen zaregistrovat extrémně nevýznamné zvýšení rentgenového pozadí, které vyzařoval ozářený vzorek. Přitom právě rentgenové záření je znakem přechodu 178m2Hf z izomerního stavu do běžného. Collins tvrdil, že jeho skupina byla schopna tento proces urychlit bombardováním vzorku rentgenovými paprsky (když je rentgenový foton s relativně nízkou energií absorbován, jádro přejde na další excitovanou úroveň a poté dojde k rychlému přechodu na následuje úroveň terénu doprovázená uvolněním celé energetické rezervy). K donucení vzorku explodovat, uvažoval Collins, je nutné pouze zvýšit výkon zářiče na určitou mez, po jejímž překročení bude vlastní záření vzorku stačit ke spuštění řetězové reakce přechodu atomů z izomerního stavu do normální stav. Výsledkem bude velmi hmatatelný výbuch a také kolosální záblesk rentgenového záření.
Vědecká komunita přivítala tuto publikaci s jasnou nedůvěrou a v laboratořích po celém světě začaly experimenty, které měly Collinsovy výsledky potvrdit. Některé výzkumné skupiny rychle potvrdily výsledky, ačkoli jejich počet byl jen nepatrně vyšší než chyby měření. Většina odborníků se však přesto domnívala, že získaný výsledek byl výsledkem nesprávné interpretace experimentálních dat.
Vojenský optimismus
Jedna z organizací však měla o tuto práci mimořádný zájem. Přes veškerou skepsi vědecké komunity americká armáda doslova ztratila hlavu z Collinsových slibů. A bylo z čeho! Studium jaderných izomerů otevřelo cestu k vytvoření zásadně nových bomb, které by na jedné straně byly mnohem silnější než běžné výbušniny a na druhé straně by nespadaly pod mezinárodní omezení spojená s výrobou a používáním jaderné zbraně (izomerní bomba není jaderná, protože nedochází k přeměně jednoho prvku na jiný).
Izomerní bomby by mohly být velmi kompaktní (nemají nižší hmotnostní omezení, protože proces přechodu jader z excitovaného stavu do normálního stavu nevyžaduje kritickou hmotnost) a při výbuchu by uvolnily obrovské množství tvrdého záření, které ničí vše živé. Navíc hafniové bomby by se daly považovat za relativně „čisté“– koneckonců základní stav hafnia-178 je stabilní (není radioaktivní) a výbuch by oblast prakticky nezamořil.
Vyhozené peníze
Během několika následujících let agentura DARPA investovala několik desítek milionů dolarů do studie Hf-178-m2. S vytvořením funkčního modelu bomby však armáda nečekala. Částečně je to způsobeno neúspěchem výzkumného záměru: v průběhu několika experimentů s použitím výkonných rentgenových zářičů se Collinsovi nepodařilo prokázat žádný významný nárůst pozadí ozářených vzorků.
Image
Pokusy o replikaci Collinsových výsledků byly v průběhu několika let provedeny několikrát. Žádná jiná vědecká skupina však nedokázala spolehlivě potvrdit zrychlení rozpadu izomerního stavu hafnia. Touto problematikou se zabývali i fyzici z několika amerických národních laboratoří – Los Alamos, Argonne a Livermore. Použili mnohem výkonnější zdroj rentgenového záření - Advanced Photon Source z Argonne National Laboratory, ale nedokázali detekovat účinek indukovaného rozpadu, ačkoli intenzita záření v jejich experimentech byla o několik řádů vyšší než v experimentech samotného Collinse.. Jejich výsledky potvrdily i nezávislé experimenty v další americké národní laboratoři – Brookhaven, kde byl k ozařování použit výkonný synchrotron National Synchrotron Light Source. Po sérii neuspokojivých závěrů se zájem armády o toto téma vytratil, financování se zastavilo a v roce 2004 byl program uzavřen.
Diamantové střelivo
Mezitím bylo od samého začátku jasné, že přes všechny své výhody má izomerní bomba také řadu zásadních nevýhod. Za prvé, Hf-178-m2 je radioaktivní, takže bomba nebude zcela "čistá" (stále bude docházet k určité kontaminaci oblasti "neopracovaným" hafniem). Za druhé, izomer Hf-178-m2 se v přírodě nevyskytuje a proces jeho výroby je poměrně nákladný. Lze jej získat jedním z několika způsobů - buď ozářením terče ytterbia-176 alfa částicemi, nebo protony - wolframem-186 nebo přírodní směsí izotopů tantalu. Tímto způsobem lze získat mikroskopická množství izomeru hafnia, což by mělo být dostatečné pro vědecký výzkum.
Víceméně masivním způsobem získání tohoto exotického materiálu je ozařování neutrony hafnia-177 v tepelném reaktoru. Přesněji to vypadalo - dokud vědci nespočítali, že za rok v takovém reaktoru z 1 kg přírodního hafnia (obsahujícího méně než 20 % izotopu 177) lze získat jen asi 1 mikrogram excitovaného izomeru (uvolnění tato částka je samostatný problém). Nic neříkejte, sériová výroba! Ale hmotnost malé hlavice by měla být alespoň desítky gramů … Ukázalo se, že taková munice není ani "zlatá", ale přímo "diamantová" …
Vědecké uzavření
Brzy se ale ukázalo, že ani tyto nedostatky nebyly rozhodující. A smysl zde není v nedokonalosti technologie nebo nedostatečnosti experimentátorů. Poslední tečku za tímto senzačním příběhem dali ruští fyzici. V roce 2005 Evgeny Tkalya z Ústavu jaderné fyziky Moskevské státní univerzity publikoval v časopise Uspekhi Fizicheskikh Nauk článek s názvem „Indukovaný rozpad jaderného izomeru 178m2Hf a izomerní bomba“. V článku nastínil všechny možné způsoby, jak urychlit rozpad izomeru hafnia. Jsou jen tři: interakce záření s jádrem a rozpadem přes meziúroveň, interakce záření s elektronovým obalem, který pak přenáší excitaci do jádra, a změna pravděpodobnosti samovolného rozpadu.
Po analýze všech těchto metod Tkalya prokázal, že efektivní snížení poločasu rozpadu izomeru pod vlivem rentgenového záření hluboce odporuje celé teorii, která je základem moderní jaderné fyziky. I přes ty nejpříznivější předpoklady byly získané hodnoty řádově menší než hodnoty uváděné Collinsem. Takže urychlit uvolňování kolosální energie, která je obsažena v izomeru hafnia, je stále nemožné. Alespoň s pomocí reálných technologií.
Heroin, rtuť, krvácení a operace, které mění pacienty v apatické zombie. Švédský Illustrerad Vetenskap nabízí nahlédnout do děsivého archivu medicíny. Zde je deset největších chyb, kterých se lékaři dopouštěli od starověku až po 20. století – a pouze jedna z nich přinesla potěšení, nikoli utrpení
Existuje oficiální údaj, že ruští vynálezci vlastní třetinu všech vynálezů na planetě Zemi. S největší pravděpodobností je toto číslo podhodnoceno. Rusové vynalezli mnoho věcí, které nám usnadnily a zpříjemnily život, z nějakého důvodu bylo mnoho z nich přiděleno vynálezcům z jiných zemí
V minulém článku jste se dozvěděli, že logické chyby jsou formální a neformální. Zhruba řečeno, formální chyby lze popsat formální logikou, vyjádřenou ve formě matematických vzorců
V první kapitole jste se dozvěděli o tom, odkud mohou pocházet logické chyby. Mohou to být různé důvody: od záměru po nedokonalost mysli, od uměleckých technik po lingvistické důvody
