Prosinec ve vědě

Američtí kuřáci mají rozum

V USA převýšil počet Američanů, kteří byli kuřáky a zanechali kouření, počet těch, kteří ještě kouří. Vyplývá to z výzkumu Národního ústavu zdraví pro výzkum rakoviny. Z dotázaných 100 000 obyvatel prohlásilo 27,4 % mužů starších 20 let, že jsou kuřáky, zatímco 28 % mužů odpovědělo, že kouřit už přestali.

U žen bohužel kuřačky stále převažují nad těmi, které se tohoto návyku zbavily.

Thoriový reaktor?

Dvě prosincové události jako lavina proletěly sdělovacími prostředky celého světa - vystoupení odstupujícího ředitele CERN Carla Rubbii a oprava Hubblova kosmického teleskopu na oběžné dráze kolem Země.

Laureát Nobelovy ceny C. Rubbia navrhl (lépe řečeno zdůraznil význam, protože sám nápad, např. pod označením elektrojaderná energetika, je už staršího data) třetí variantu praktické jaderné energetiky. Oproti současným atomovým reaktorům i toužebně očekávaným termojaderným zařízením slibuje mnohé výhody. Princip spočívá ve spojení dvou fyzikálních nástrojů - reaktoru neschopného samostatně udržovat řetězovou štěpnou reakci a urychlovače elementárních částic. Urychlené svazky částic by stále „rozžehovaly“ palivo v reaktoru, kterým by byla jádra thoria. Proto by bylo možné takovýto reaktor snadno ihned uhasit zastavením urychlovače. Havárie černobylského typu by se staly prakticky nemožné.

Druhou dobrou vlastností by bylo, že reaktor na rozdíl od dnešních typů neprodukuje značná množství plutonia využitelného pro atomové pumy.

A za třetí - thoria je na naší planetě daleko víc než uranu, takže energetický hlad lidstva by se opět o tisíciletí odsunul. (Pozn. red.: Pozorní čtenáři si jistě vzpomenou na článek ing. M. Tichého: Jaderný reaktor s externím zdrojem neutronů, Vesmír 71, 369, 1992/7)

Proč by thoriový reaktor produkoval méně plutonia? Jádru uranu ²³⁸U stačí pohltit jediný neutron a následně vydat dva elektrony, aby se proměnilo v plutonium ²³⁹Pu. Aby se v jádro plutonia mohlo proměnit jádro thoria, musí přijmout sedm neutronů!

Ze stejné příčiny by v reaktoru vznikalo méně radioaktivního “popela“ - prvků těžších než plutonium, které nás trápí dlouhověkostí řady svých radioizotopů. Nicméně podle Američana Charlese Bowmana by i thoriový reaktor produkoval některé dlouhověké radioaktivní izotopy, například technecium ⁹⁹Tc a jod ¹²⁹I, jejichž poločas rozpadu je více než 100 000 let. Ty by se musely pochopitelně z odpadu thoriových reaktorů likvidovat tradičními postupy.

V Los Alamos zkoumají tuto třetí cestu už čtyři roky. Řeší souběžně i problém jak měnit silně radioaktivní prvky v odpadu na prvky snáze zvládnutelné při manipulaci a ukládání.

V reaktoru by se tedy thoriové terče ostřelovaly svazky urychlených protonů. Srážka protonů s jádry thoria dá vznik proudu neutronů, které se střetnou s dalšími jádry thoria. Při jejich štěpení se vydá energie a opět značná kvanta neutronů... Přesto by jich nebyl dostatek, kdyby svazky urychlovače neustále nevyráběly další neutrony. Bez toho by se reaktor nemohl udržet v chodu. Proč se tento nápad probudil znovu k životu právě teď, je pochopitelné — strach veřejnosti z “černobylských“ katastrof a problémy s ukládáním ohromných spoust radioaktivních odpadů nutí hledat bezpečnější způsoby získávání energie. Proto také Rubbia prohlásil, že se novému směru chce věnovat po celý svůj další život.

Ozvala se samozřejmě i skepse. Pracovníci zainteresovaní v současné jaderné energetice tvrdí, že „třetí cesta“ není nadějná, protože vývoj potřebné techniky k uplatnění ideje v praxi by byl neúnosně drahý. Nicméně právě Ch. Bowman soudí, že by v thoriovém reaktoru bylo možné vyrábět 1 kWh za pět centů.

Marshall Stoneham, ředitel výzkumu britského Úřadu pro atomovou energii, tvrdí: Zdá se mi, že Rubbiův návrh má blíže k hledání uplatnění velkých urychlovačů než k budování nových reaktorů. Naráží tak na to, že Carlo Rubbia získal svou Nobelovou cenu r.1985 za objev částice W právě pomocí urychlovače.

Černobylský hazard až do léta?

V prosinci měla být definitivně uzavřena černobylská atomová elektrárna, tedy dva ještě zbývající pracující bloky. Ukrajinský parlament však rozhodl, aby zůstaly v provozu až do dubna. Čert se vyhání ďáblem - energetická krize riskantním provozem bezpečnostně závadných reaktorů.

Ukrajinský ministr životního prostředí Jurij Kostěnko konstatoval: „Čekáme dlouhou a tvrdou zimu a bez elektřiny a tepla budou umírat staří lidí, invalidé i děti... Proto je uzavření černobylské atomové elektrárny v průběhu zimy nemyslitelné. Přítok ropy i zemního plynu z Ruska klesá, a to i proto, že Ukrajina za ně řádně neplatí. Těžba uhlí je také poznamenána nespokojeností donbaských horníků.“

Zbývá tedy otázka, jak je provoz dvou černobylských reaktorů opravdu nebezpečný. Zásadní kroky k omezení rizika se tu neudělaly, např. není možné objektivně sledovat únavu kovových materiálů v reaktoru. Řada komponent je dál v chodu, ač by už měly být vyměněny. Není tu ani tak potřebný trenažér, na kterém by obsluha reaktorů nacvičovala svou činnost při mimořádných událostech.

Nikdo plně nepřiznal, že v červnu 1991, když vypukl požár na druhém černobylském reaktoru, nepřipravenost hasičů i omyly pracovníků obsluhy téměř vyvolaly jadernou havárii stejného dosahu jako roku l986.

Ruské sebezpytování nad Komsomolcem

Sovětská atomová ponorka Komsomolec, která leží v Barentsově moři v hloubce 1 370 m na 73° 40’ severní šířky a 13° 30’ východní délky, zůstává dál tíživým momentem jaderného rizika. Nyní zde ukončila práci ruská výzkumná expedice lodi M. Keldyš, již třetí výzkumná expedice za poslední dva roky.

Zadání průzkumu znělo: zhodnotit radiační ekologickou situaci v místě katastrofy a zjistit, zda vyzvednutí lodi z moře by bylo účelné.

Odpovědi na tyto dvě otázky poskytl J. Lisovskij, člen Ruské vědecké komise radiační ochrany. Průzkum umožnily dvě miniaturní ponorky, kterými je M. Keldyš vybaven. Sestupují až do hloubky 6 000 m, jsou značně mobilní, autonomní a mohou zůstat pod hladinou jeden den.

Už při prvním průzkumu se zjistilo, že radioaktivní zamořování v blízkosti atomové ponorky je nepatrné. Během dalších dvou výprav se neprojevilo žádné zhoršení, takže situace je nadále stabilní. I podle názoru významného holandského experta nelze v nejbližší době očekávat katastrofický vývoj.

Při druhé expedici se zjistil slabý únik radioaktivního cezia ¹³⁷Cs z jaderného reaktoru. Radioaktivita je natolik slabá, že ji bylo možno změřit jen vysoce citlivými spektrometry gama. O výtečné čistotě prostředí v této oblasti Barentsova moře svědčí, že v pitné vodě, kterou požívají obyvatelé Petrohradu, je dnes cezia ¹²⁷Cs tisíckrát víc! (Anebo to svědčí o velmi špatném životním prostředí Petrohradu?) V Baltském moři je údajně obsah tohoto izotopu cezia desetkrát vyšší než v moři Barentsově.

Výzkum prokázal, že atomová ponorka Komsomolec je velice poničena, zvláště v přední části, takže o nějakém vyzvednutí vcelku nemůže být řeč. Jakýkoli takovýto pokus by končil rozlomením plavidla na jednotlivé kusy. Experti prozatím stále zvažují možnost vyzvednout pouze úseky torpéd s jadernými náložemi. Tato operace by však byla nesmírně složitá, drahá a nebezpečná.

Takže i po třetí expedici ruští vědci došli k závěru, že jedinou možností jak odstranit nebezpečí uvolnění radioaktivity z havarovaného reaktoru i jaderných náloží je pohřbít loď na dně v “sarkofágu“ z biopolymerů, např. chitinu, jak jsme se o tom zmiňovali nedávno v tomto přehledu.

Při třetí expedici se výzkumné plavidlo snažilo vyzvednout z ponorky záchrannou kabinu, ve které mohlo vyplout na hladinu několik členů posádky. Kabina však nakonec zůstala také na dně, ve vzdálenosti 300 m od ponorky.

Nyní tedy měla být vyzvednuta, ale těsně před vynořením se přetrhlo nosné lano a kabina znovu udeřila o mořské dno. Je to varování, že takto by to mohlo dopadnout při vyzvedávání reaktoru nebo jaderných náloží?

Útok do epicentra

28. prosince mělo v Rusku začít soudní jednání, při kterém 68letý Jurij Sorokin žaluje ruskou armádu o náhradu 52 100 000 rublů za poškozené zdraví při atomových manévrech r. 1954. O tomto výbuchu atomové pumy při vojenském cvičení jsme již před časem v přehledu informovali.

Při přípravě obžaloby vyšly najevo další detaily. Na 45 000 sovětských vojáků byla 14. září 1954 svržena 40kilotunová puma. Došlo k tomu v prostoru Jižněuralského vojenského okruhu. V zemi byla vykopána prohlubeň o rozměrech celého kilometru s bílým křížem o délce 700 m, který sloužil jako orientační bod pro bombardér. Do dalších jam byl navezen zkušební materiál: krávy, koně, ovce, psi a kočky, těžké nákladní vozy, stroje, motocykly, jízdní kola, autobusy, děla, tanky, letadla všech typů. Vojáci vyk opali i studně, do kterých byla nalita voda. Postavily se obytné domy a výrobní haly.

J. Sorokin byl ve chvíli výbuchu v zemljance vzdálené 3 km od epicentra. Pumu shodil letoun TU4 z výše 8 km, měla vybuchnout 300 m nad zemí. Vojska útočila ihned po výbuchu, ještě za hřmění exploze a v prachové bouři.

Výsledky jsou ještě jako supertajné uschovávány v archivu Ministerstva obrany. Viditelnost byla tak špatná, že zbloudilá letadla útočila pumami i na štáb cvičení... Odhaduje se, že v Rusku dnes žije ještě asi 2 000 vojáků, kteří se zúčastnili těchto manévrů. Několika málo z nich se podařilo za roli pokusného králíka si vybojovat přídavky k penzím a pobyty v lázních. Mnozí však o nic nežádají, jsou stále hrdi na to, že svou účastí umožnili Sovětskému svazu vyrůst v mocnou nukleární mocnost.

263 dobře investovaných milionů

V prosinci se po dlouhé době dostala opět na obrazovky a první stránky novin kosmonautika. Začátkem měsíce uspěla až nečekaně dobře oprava i modernizace Hubblova kosmického teleskopu. Stála 263 milionů dolarů, celkem let raketoplánu Endeavour přišel na 692 milionů. Zdá se, že oprava dopadla výtečně, ale konečné slovo o úspěchu bude možno vyřknout možná až za osm týdnů, protože do té doby bude Země seřizovat korekční zařízení, které má vyrovnat chybu ve vybroušení zracadla.

Malým stínem na komentářích ve sdělovacích prostředcích bylo to, že Hubblův kosmický teleskop byl líčen málem jako invalida neschopný užitečného výkonu. Jenže dalekohled od svého startu 24. dubna 1990 umožnil získat na 23 000 pozorování 5 000 objektů. Umožnilo to publikovat stovky objevných vědeckých studií. O řadě z nich jsme už v přehledu informovali.

Hubblův teleskop dostal nyní tedy jakési „brýle“, v novinách jsou přirovnávány k velké ledničce nebo telefonní budce. Jejich srdcem je deset čoček velikosti mince, vybroušených s přesností miliontiny mm.

Odstraněno mělo být i chvění přístroje, k němuž docházelo, když teleskop jednou za 45 minut přelétal z osvětlené strany Země na tmavou a opačně. Tepelné rozdíly 100 °C žáru a -9O °C mrazu aparaturu doslova vždy rozhýbaly.

Došlo i na další opravy a zdokonalení. Američané počítají s tím, že kdyby se oprava nezdařila, vydají se k teleskopu letos ještě jednou.

Lidé by měli k dalekohledu zaletět v tomto století dvakrát: Roku l997 by měl být přístroj zdokonalen špičkovou infračervenou kamerou a novým typem spektrometru. Hubblův teleskop by pak lépe „viděl“ hustými mraky mezihvězdného prachu. A také měření by se zrychlila až čtyřicetinásobně. O další výpravě s novou kamerou se uvažuje v letech 1999—2000.

Amatérský hluboký pohled

Co může být větším snem pro amatéra astronoma než si zapozorovat obřím profesionálním teleskopem. V Americe to možné je a tak šest amatérů dostalo příležitost týden pozorovat velkým teleskopem na kalifornské observatoři na Mount Wilsonu.

Skupina se svou odbornou vedoucí Sallie Baliunasovou měřila intenzitu světla vydávaného vápníkem v nejbližších hvězdách. Je to zajímavý výzkum, protože slabší emise vápníku vypovídá, že hvězda má slabé magnetické pole, a čím nepatrnější takové pole je, tím je hvězda starší.

A tak šest amatérů zamířilo objektiv na hvězdu HD202537, která je od nás vzdálena 100 světelných let. A naměřili, že je u ní o 30 až 50 % slabší magnetické pole, než jaké kdy S. Baliunasová viděla. Což by mělo znamenat, že jde o hvězdu starou 19 miliard let. A tento nález konfrontujme s představou většiny astronomů, že vesmír je starý 10 - 15 miliard let. Je tedy tato amatérská hvězdička starší než sám vesmír? Bylo fascinující podílet se na takovém zjištění, konstatoval jeden z amatérů. Profesionálové nyní hledají objasnění v tom, že hvězda je patrně špatně zařazena, nejde o trpaslíka podobného našemu Slunci, ale o rudého obra, jasnou chladnou hvězdu v jejích konečných životních stadiích. A tak ji začínají zevrubně zkoumat profesionálové z Harvard Smithsonian Center for Astrophysics v Cambridgi.

Projekt lidského genomu blíže naplnění?

K základním informacím o projektu HUGO patří, že zmapovat a poznat všechny geny lidského organizmu je záležitost nesmírně drahá a dlouhodobá. Vycházelo se z toho, že sekvenování 3 miliard bází by při současných metodikách trvalo několik desetiletí a stálo mnohé miliardy dolarů. Proto taková snaha tuto činnost zefektivnit.

Nadějně v tomto směru vyznívá společná snaha státní americké instituce - Lawrencovy livermorské národní laboratoře a firmy Perkin-Elmer, největšího světového výrobce sekvencátorů.

Výzkumný program obou pracovišť je dotován 6,8 milionu dolarů a slibuje během několik let zrychlit sekvenování stonásobně a cenu sekvencování jednoho páru snížit na dvacetinu.

Muži žijí rychleji

To, že muži umírají dříve než ženy, se někdy málem vykládá jako jejich zlá vůle a ledabylost vztahu k životu. Příspěvkem k objasnění podstaty tohoto jevu je práce Ursuly Mittwochové z londýnské Queen Mary and West field College.

Ta r.1969 konstatovala, že se mužské embryo už ve stadiu, kdy je tvořeno dvěma buňkami, rozvíjí rychleji než ženské. U. Mittwochová se to snažila objasnit tím, že se u savců mužské embryo snaží vyvíjet pohlavní orgány rychleji, aby nebylo tak ovlivňováno stoupající hladinou mateřských ženských hormonů estrogenů, které mají vliv na vývoj druhotných pohlavních znaků.

Tato hypotéza nevyvolala značný ohlas. Současné studium embryonálního vývoje zvířat však její názory potvrzují. V Japonsku, Británii a USA zjistili, že také u myší se samčí zárodek v prvních dnech po oplodnění vyvíjí rychleji. Dánové a Kanaďané totéž ověřili u skotu, býčci více „spěchají“ do života než kravičky...

Různá zvířata pomáhají samčímu pokolení v ochraně před působením samičích hormonů různě. Ptáci hormonálnímu konfliktu unikají kladením vajec, klokani zase tak, že se varlata malých klokánků vyvíjejí až když jsou v matčině vaku.

A tento spěch v prvních dnech ještě nezrozeného života skončí pak opravdu kratším životem samců? Rozbor lidské populace ve 28 vyspělých zemích dokazuje, že muži žijí v průměru o 5 lét méně. V Izraeli je to o 3,3 roku, ve Finsku o 8,3 roku.

Kolik stojí deprese

Depresi, projevující se náladami smutku, bezútěšnosti, nechuti k životu i dalšími zápornými emocemi a poklesem životní aktivity máme tendenci u svých bližních podceňovat. I nejvyšší stupeň depresivní nálady - malencholii začneme považovat za nemoc, až když je člověk, který jí podléhá, neschopen vyvolávat jakoukoli produktivní činnost.

Výzkumný tým složený z pracovníků Massachusettské techniky a Analysis Group of Boston však získal o dosahu depresí u Američanů znepkojující čísla. Zveřejnila je nyní manželka amerického viceprezidenta Tipper Goreová, účastnící se kampaně za upevnění mentálního zdraví obyvatelstva USA. Depresivní nálady prý americkou společnost stojí každoročně 43,7 miliardy dolarů. 32,8 miliardy ztrácejí podniky nižší produktivitou i absencemi svých zaměstnanců. Na léčbu se vynakládá 12,4 miliardy a mzdy jsou nižší o 7,5 miliardy dolarů.

Více sluchu vědcům

V USA ještě nedoznělo zklamání ze zrušení výstavby urychlovače SSC. (Mimochodem obětí úspor se stal i další projekt velké vědy - desetiletý americký program pátrání po mimozemských civilizacích.) Řešení této situace je jediné - mezinárodní spolupráce. Vědecký poradce prezidenta Billa Clintona John Gibbons chce rozšířit účast USA na evropském urychlovači Large Hadron Collider, který by měl spojenými silami vědců vyrůst u Ženevy v CERN. J. Gibbons teď promýšlí jak zapůsobit na kongres, aby se na velkou vědu v příštích rozpočtech zcela nezapomnělo.

Sám Clinton při své snaze zredukovat státní byrokracii si vytvořil dvě poradní instituce ve sféře vědy. National Science and Technology Council mají za členy - prezidenta, 15 členů jeho vlády, např. ministra obrany a energetiky, a dále šéfy NASA a Agentury pro ochranu životního prostředí. Posláním rady bude formulovat jasně cíle veškerého federálního výzkumu a orientovat na ně státní instituce.

Druhým orgánem je President’s Committee of Advisors on Science and Technology. Je to skupina 15 odborníků z průmyslu, škol a místních orgánů. Jejich posláním bude pomoci prezidentovi, aby se orientoval ve vědeckých problémech, a hledat možnosti jak zvýšit účast průmyslu ve státním výzkumném programu.

Sjednocování vědecké Evropy

pokračuje úspěšně. Evropské společenství se dohodlo, ve kterých státech budou rozmístěna centra umožňující koordinaci úsilí vědců i odborníků evropského hospodářství.

O zřízení Evropské agentury pro životní prostředí bylo rozhodnuto už r. 1989, nyní se konečně jednotlivé státy domluvily, že agentura bude ve Finsku, pravděpodobně na univerzitě v městě Riso poblíž Kodaně. Agentura bude organizovat sběr potřebných ekologických dat a zajišťovat možnosti jejich celoevropského srovnávání.

Zároveň Společenství rozhodlo o umístění dalších deseti agentur. Např. Evropská lékařská agentura, která má na starosti bezpečnost testování nových léčiv pro celý kontinent, bude sídlit v Londýně. Agentura evropské veterinární inspekce bude v Dublinu. Španělsko bude hostit agenturu monitorující potřebné údaje pro pracovní lékařství a bezpečnost práce.

Britská láska k vědě a peníze

Ve Spojeném království si dost naříkají na pokles zájmu mladých lidí o vědu i profesi vědce. Tento trend prý trvá už celé desetiletí: od poloviny osmdesátých let stále méně studentů chce studovat přírodní vědy na univerzitách.

Ministr odpovědný v britské vládě za výchovu se nechal slyšet, že je nejvyšší čas něco s tím začít dělat. Především prý bude nutné zdokonalit strukturu vzdělávání... Obecně se zdá, že výuka je zde velice úzká a že by studenti měli mít možnost studia daleko širšího rejstříku vědních disciplín.

Nicméně patrně ještě závažnější okolností je finanční motivace mládeže. Výše výdělku se významně podílí na tom, zda si mladý člověk vybere studium lukrativního obchodu nebo ekonomie a ne, dejme tomu, fyziku. Kamenem úrazu jsou platy pracovníků základního výzkumu - od r. 1979 zaostaly za mzdou vysokoškoláků pracujících v praktickém životě o 30 %. Vědci ve Spojeném království mají v drtivé většině za zaměstnavatele stát - vládou dotazovaná badatelská pracoviště na univerzitách nebo ústavy podléhající Ministerstvu obrany. A tak základní výzkum je první na řadě, když se ve Spojeném království hledají možnosti úspory ve státním rozpočtu. (Průměrný plat vědce, který už získal doktorát, činí 12 828 liber ročně.) Takže to vypadá tak, že mladý vědec ve své třicítce zpravidla nemá ani slušný plat, ani existenční jistotu, že najde ve zvolené disciplíně dlouhodobější uplatnění.

Britskou vládu, která teď chce něco v tomto směru podniknout, čeká nemalý úkol.