Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Kvantové síto

 |  5. 3. 1999
 |  Vesmír 78, 173, 1999/3

Kvantová mechanika ještě dlouho nevyčerpá svou zásobu překvapení. O Heisenbergově principu neurčitosti se dnes předpokládá, že je znám snad i studentům humanitních oborů. Přesto jeho použití může překvapit i ostřílené fyziky: matrice uhlíkových nanotrubiček by mohla sloužit jako kvantové síto, schopné oddělit lehký izotop vodíku 1H a těžký izotop vodíku – tritium 3H. Uhlíkové filtry se používají již dlouho (plynové masky, cigarety aj.). Oddělují některé molekuly buď na základě jejich různé velikosti, nebo afinity k uhlíku. Nebyly však schopné odlišit oba zmíněné izotopy vodíku, protože ty mají stejnou velikost a stejné chemické vlastnosti.

Uhlíková nanotrubička může mít průměr jen o málo větší, než je velikost atomu či molekuly vodíku. Chování obou izotopů v nanotrubici se však liší. Může za to jejich rozdílná hmota. Heisenbergův princip neurčitosti zhruba říká, že čím přesněji známe polohu mikročástice, tím méně přesně známe její hybnost (součin hmoty a rychlosti). A protože uhlíková nanotrubička vymezuje pozici vodíkového izotopu poměrně silně, musí být velká neurčitost jeho impulzu. A to v podstatě znamená, že lehčí izotop se (právě pro svoji nižší hmotu) tak silně „vzpírá“, že z nanotrubičky unikne.

Zatím to všechno jsou jen výpočty. Experimentátoři, kteří mají nápady teoretiků realizovat, stojí před problémem, jak udělat matrici nanotrubiček stejného průměru. Kdyby to dokázali, zaradovali by se především lidé, kteří se zabývají radioaktivními odpady. Možnost oddělit radioaktivní tritium z radioaktivního odpadu je velmi lákavá.

Phys. Rev. Lett. 82, 956, 1999

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Kvantová fyzika
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné