Плутонијум 238 – гориво које покреће планетарне ровере и његов крајње једноставан начин добијања
Постављен: 06.12.2025.
Милионима километара удаљени и усамљени планетарни ровери лутају по Марсу и врше испитивања која ће нам помоћи да боље разумемо саму планету и то знање и искористимо као подлогу за амбициозно освајање свемира. Међутим, проблем настаје када ровери као што су Curiosity (лансиран 2012.) и Perseverance (лансиран 2021.) немају нити бензинске станице нити могућности да се напајају соларном енергијом. Ту на сцену ступа радиоактивни изотоп плутонијума 238Pu, који производи довољну количину топлоте која се термоелектричним ефектом претвара у електричну енергију. Електрична енергија се даље користи да би се напајали инструменти, загревали делови електронике током ноћи и зима, пуниле батерије и одржавала стабилна енергија 24/7.
Сада, када смо размотрили бенефите овог радиоактивног горива, потребно је објаснити како га добијамо. Плутонијум се природно не формира, међутим, у лаководним реакторима 3-5% уранијума чини изотоп уранијума 235U. Он се цепа термалним неутронима те се добија енергија. Оно што нас у овом случају више занима је преосталих 95% уранијума 238U. 238U има умерено висок ефикасни пресек за хватање неутрона чиме се добија 239U. Он затим брзо пролази кроз β- распад и постаје нептунијум 239Np, који се затим релативно брзо распада у плутонијум 239Pu. Упс, добили смо погрешан плутонијум! Ако се питате чему он служи, у неком од идућих чланака ће бити споменута и његова занимљива улога.
Што се тиче плутонијума 238Pu, да би дошли до њега морамо наставити да озрачавамо гориво додатним неутронима. На крају се могу формирати значајне количине плутонијума 240Pu из плутонијума 239Pu. Плутонијум 240Pu се даље претвара у плутонијум 241>Pu, који пролази кроз β- распад и постаје америцијум 241Am.
Жељени изотоп плутониума може се из 241Am даље добити на два начина:
- распадом последњег добија се 237Np који се даљим озрачивањем неутронима преводи у 238Np који се β- распадом конвертује у 238Pu. Они који желе чист плутонијум 238Pu морају хемијски издвојити нептунијум пре озрачивања.
- алтернативно, америцијум 241Am наставља да се озрачивањем претвара у америцијум 242Am, који се распада у киријум 242Cm, а његов потомак је плутонијум 238Pu.
Сви ови процеси могу да се одиграју у горивној шипки лаководних реактора и да доведу до стварања плутонијума. Честитамо, сада знате како можете помоћи Wall-E-ју да се креће тамо где нема соларне енергије, а он ће вам заузврат дати поклон.
Лепота је некада била радиоактивна
Постављен: 02.12.2025.
Веровали или не, пре само једног века радиоактивност није била претња, већ најпожељнији састојак тадашње козметике. Радиоактивна козметика у том периоду привлачила је пажњу жена, обећавајући ефекте попут подмлађивања, освежавања тена и "детокса" коже.
Један од таквих производа био је Tho-Radia, линија крема, пудера и лосиона обогаћених радијумом и торијумом. Рекламе су тврдиле да производи доприносе регулисању површинске циркулације крви, тонирању коже, елиминацији масноћа и уклањању бора, представљајући га као „ научно доказан начин одржавања коже лица и врата“.
Radium Vita Compress рекламирао се као једноставан начин примене „благог радијума“ кроз медицински облог или стезник. Требало је да ублажи тегобе попут реуматизма, артритиса и неуритиса, уз тврдње да повољно делује на кожу и ткива, уз додатну тврдњу да повољно утиче на производњу колагена и еластина.
Поред кућних препарата, појавили су се и радиоактивни козметички третмани у салонима. На рекламама из педесетих година могу се видети жене које примају третмане лица уз уређаје и креме које емитују зрачење, потпуно уверене да чине нешто добро за своју кожу.
Како је наука напредовала, овакви производи су нестали са тржишта. Научна открића су често била злоупотребљена у маркетиншке сврхе. Оно што је некада било симбол лепоте данас је лекција из историје.
Радиоактивност у бананама
Постављен: 25.11.2025.
Банане су воће које се налази на трпезама многих домова, али једна мање позната, занимљива чињеница о њима јесте да могу садржати веома малу, али ипак мерљиву радиоактивност услед присуства радиоизотопа 40К.
Поред стабилног изотопа 39К у природни изотопски састав калијума улази са око 0,012% радиоактивног изотопа 40К. Он се распада веома споро, са временом полураспада од 1,3 милијарде година и стога поседује веома малу активност.
Услед овога, банане су добиле своју једниствену неформалну мерну јединицу BED (banana equivalent dose). Помоћу ове “мерне јединице” наука на мање мистериозан и доста приступачнији начин говори о радиоактивности присутној у природи. BED се “дефинише” као доза зрачења коју би особа примила када би појела једну банану.
Занимљиво је да детектори зрачења на границама понекад заиста могу да региструју велику пошиљку банана због њиховог природног садржаја 40К.
У просеку особа годишње прими око 2000 μSv (1 BED = 0,1μSv), што је еквивалентно уносу од 20.000 банана годишње.
“Кинески синдром”
Постављен: 24.11.2025.
Петог октобра 1966. године догодио се акцидент у оплодном реактору са брзим неутронима који је припадао нуклеарној електрани Ферми I близу Детроита у Мичигену у САД-у. Ова електрана, термичке снаге 200MW и електричне снаге 61MW, била је једина те врсте и требало је да послужи као прототип електране са брзим оплодним реактором. Реактор је био дизајна петље, то јест примарни врући натријум истицао је из посуде да би напајао измењивач топлоте. Реактор се, због радијационе заштите, налазило у contaiment-у, која је имало куполу са кровом који се могао подићи ради допуне горивом. Током несреће коришћено је гориво од уранијум оксида у облози од легуре цирконијума
При раду у пуној снази, дошло је до активирања сензора који је указивао на аномалију у неутронској популацији. неутрона. Проблем се јављао и раније и сматрало се да је у питању флуктуација у електроници управљачког система. Због тога је реактор пребачен на ручно управљање, а када су флуктуације престале враћен је на аутоматско управљање. Касније је примећено да се контролне шипке не налазе на оубичајеној локацији и да су два горивна склопа показала абнормално високе температуре. Аларми су почели да се оглашавају, што је указало на ослобађање радиоактивности из горива. Зграда је одмах изолована и примењена је процедура за вандредне ситуације . Уследило је смањење снаге реактора и ручно искључивање. Није било повређених, нити је радиоактивност испуштена у животну средину.
Анализа несреће је показала је да је дошло до топљења у два суседна горивна склопа, док је трећи био деформисан, али без унутрашњих оштећења. Пронађен је комад цирконијумске плоче која је била ношена расхладном течношћу све док није блокирала улазне канале различитих склопова током фазе гашења и поновног паљења реактора што је изазвало топљење горива. Цирконијумске плоче налазиле су се на дну језгра и нису имале функцију при нормалном раду, већ је у случају топљења језгра требало да обезбеде да не дође до поновног критичног стања.
Приликом разматрања могућих последица поновног постојања критичног стања растопљеног језгра, такође је примећено да би такво топљење језгра могло произвести довољно топлоте да продре у Земљу кроз темеље зграде. Један инжењер је прокоментарисао да би растопљено језгро могло проћи кроз Земљу „све до Кине“ и тако је настала фраза „кинески синдром“. Реактор је поправљен и електрана је наставила са радом 1970. године, све до званичног пензионисања 1975. године.
Од експлозије до данас: Пут кроз Чернобиљску катастрофу
Постављен: 20.11.2025.
Ово није сцена из филма, није прича која плаши децу, а није ни она за коју бисмо волели да кажемо да се догодила и завршила. Ово је прича која је стварна и која траје и дан данас, прича чије последице осећамо и које ћемо тек осетити. Чернобиљ, Украјина, 26. април 1986. године, наизглед дан као и сваки други. Међутим, катастрофа која је тог дана погодила како СССР тако и остатак Европе, остаће запамћена као највећа еколошка несрећа у историји наше планете.
Електрана у Чернобиљу састојала се од четири реактора. 31 живот изгубљен је тог јутра у 01:23 по локалном времену када је дошло до експлозије у реактору 4 за време вршења теста провере функција хлађења на ограниченој снази реактора. Реактор, који је требао радити на 25% капацитета, пао је испод 1% те су радници били приморани да полако повећају нивое снаге. Неочекиван скок снаге довео је до експлозије у реактору. Две особе су погинуле у самој експлозији, док је двадесет девет ватрогасаца и радника изгубило живот приликом спасавања и евакуације грађана. Електрана „Лењин“ није одмах престала са радом због недостатка електричне енергије у Украјини. Деценијама касније, од последица радијације преминуло је много људи, у већини случајева услед канцера, а број данас премашује више хиљада.
Због последица по здравље грађана и радника, током наредних година реактори су затварани, а последњи је био реактор 3, затворен 15.12.2000. године. Од тада електрана „Лењин“ више није била произвођач електричне енергије. Без обзира на то што су сви реактори затворени, на 18км од града Припјата, у Чернобиљу остаће трајна сенка, а кроз рушевине одзвањаће тишина свих оних који данас не могу више да проговоре, жртве невидљиве претње – радијације.