Radiační biofyzika 2 Martin Falk Radiační biofyzika 2 Objev přirozené radioaktivity a další vývoj Martin Falk, falk-at-ibp.cz, Biofyzikální ústav AVČR, Brno http://nuclear-knowledge.com/wsimages/10_terrorism_01.jpg Wilhelm Conrad Röntgen 8. listopadu 1895 „To, co vidíme, jsou kosti vaší ruky…“ http://vesmir.cz/wp-content/uploads/2016/05/wilhelmrontgen.jpg Jeden z prvních snímků paprsku X Wilhelma Röntgena zachycuje levouz ruku vědcovy manželky Anny Berthy Ludwig. Foto: Wilhelm Göntgen, Publiuc Domain. 1985 - OBJEV PAPRSKŮ X Image result for rentgenka http://image.slidesharecdn.com/anorganika-new07-101109015839-phpapp02/95/hic-06-vyvoj-anorganicke-c hemie-50-728.jpg?cb=1317867312 18. května 1896, Antoine Henri Becquerel Objev přirozené radioaktivity http://vesmir.cz/wp-content/uploads/2016/05/wilhelmrontgen.jpg Jeden z prvních snímků paprsku X Wilhelma Röntgena zachycuje levouz ruku vědcovy manželky Anny Berthy Ludwig. Foto: Wilhelm Göntgen, Publiuc Domain. Inspirace pro Becquerelův objev •1. FASCINACE OBJEVEM „MAGICKÝCH“ PAPRSKŮ X •Wilhelm Conrad Röntgen krátce předtím zjistil, že záření vznikající při průchodu elektronů vakuovou trubicí dokáže pronikat pevnými látkami a zanechávat stopy na fotografické desce, stejně jako obyčejné světlo. Snímek kostí ruky i s kovovým prstenem jeho manželky obletěl svět a uvedl vědce do varu. Záření, které dokáže zobrazovat věci dosud neviditelné! •20. února 1895. Jako řádný člen francouzské Akademie věd se Becquerel spořádaně dostavil na zasedání této ctihodné instituce, aby tu vyslechl přednášku svého kolegy Henriho Poincarého o Röntgenových pokusech s katodovými paprsky. Inspirace pro Becquerelův objev •2. INSPIRACE EXPERIMENTY SVÉHO OTCE. Otec H.B. (Alexandre Edmond Becquerel, 1820-1891), též významný fyzik, studoval světélkování látek ve slunečním světle. •H. Becquerela tak napadlo, zdali světélkující nerosty také nevydávají paprsky X. •Nejprve si však myslel, že nerosty mohou vydávat tajemné neviditelné záření jen tehdy, když viditelně světélkují. fluorescence paprsky-X ? Paříž, Francie, Antoine Henri Becquerel 1852, Paříž –1908, Le Croisic, francouzský fyzik Uranové soli a sklo pod UV-světlem světélkují podobně jako katodová konec trubice emitující paprsky X, to H. B. fascinovalo a dovedlo ho to k vykonání převratného experimentu… URAN – • Protonové číslo: 92 Teplota tání: 1 130 °C Teplota varu: 3 900 °C Molární hmotnost: 238,03 g·mol-1 Hustota: 19 050 kg·m-3 •nejtěžší přirozeně se vyskytující prvek na Zemi (Z=92) •prvek s „nakumulovanou silou supernov“ •objev U změnil svět od základu Vznik lehkých a těžších prvků •H, He, (Li) – prvotní nukleogeneze (celý vesmír do cca. 3 vteřin po velkém třesku) + jaderná fůze v prvních hvězdách •Li, Be, B: specifický znik v mezihvězdném prostoru (interakce produktů supernov s kosmickým zářením?). •Těžší prvky až po železo: Obrovský tlak hmoty zažehl v nitrech hvězd termojadernou fúzi, jež po spotřebování H „spaluje“ hélium... následkem postupně vznikají těžší prvky až po železo •ANI JADERNÁ FŮZE OVŠEM NESTAČÍ K PRODUKCI PRVKŮ >Fe • Image result for vazebná energie Vznik nejtěžších prvků URAN •Prvky těžší než Fe: Exploze prvních supernov •Nepředstavitelně obrovská energie umožňující vznik jader v endotermických reakcích •Vznik těžších prvků než Fe, včetně U (asi -6.6 mld. let) •Před 4.5 mld let – vznik Země z hmoty, jež obsahuje uran vyprodukovaný erupcemi dávných supernov •Dnes je již U ve Sluněční soustavě vzácný •Nicméně, jeho pomalý rozpad je hlavním zdrojem zahřívání kůry Země, zodpovídá za kontinentální drift (asi ale i participace dalších fenoménů) • U Jáchymov, dnešní ČR, kdysi dávno… Na začátku byly stříbrné mince, které byly raženy v Jáchymově v Krušných horách. Německý název pro Jáchymov byl Joachimstal a ta mince, která se tam razila, se nazývala joachimstaler. A protože to bylo dlouhé slovo, bylo zkracováno na taler. Z toho se pak vyvinulo čeké tolar. To se šířilo do různých zemí Evropy, protože tyto mince měly dobrý zvuk, a dostaly se i do Anglie, kde byly přijaty v podobě dollar. Když v 18. století hledaly Spojené státy získaly nezávislost, hledaly vhodný název pro svoje oficiální platidlo, protože se chtěly odlišit od Francie, Anglie atd., a sáhly po tomto pojmenování dollar, které od 16. století v Anglii žilo, ale nebylo prakticky využíváno. Takže v původu amerického dolaru je český tolar, který vznikl z jáchymovské mince na počátku 16. století." (etymolog z Ústavu českého jazyka a komunikace Filosofické fakulty UK PhDr. Jiří Rejsek). Stříbrné doly Image result for pechblende PECHBLENDE (SMOLINEC) https://www.offroadsafari.cz/files/width/1024/768/6lehn-vita-skotnica.jpg PECHBLENDE (SMOLINEC) Po roce 1515 těžba stříbra v Jáchymově V dolech se těžily nejdříve stříbrné rudy, později rudy kobaltu a arsenu Během těžby někdy horníci narazily na žílu podivné horniny, jejíž nalezení znamenalo pro horníky smůlu – znamenalo to totiž, že zásoby stříbra byly vyčerpány Nazvali ho proto PECHBLENDE pech = smůla, blende = nekov z toho SMOLINEC (nosící smůlu) Později URANIT PROČ „SMOLINEC“ ? •jednak vypadá jako pryskyřice (smůla), •pak ho mohli takto označit horníci ve stříbrných dolech, protože se vyskytuje tam, kde se nevyskytuje stříbro, a mohl jim tak přinášet smůlu v těžbě. •Jako třetí původ smolného označení se nabízí možnost, že si horníci spojili jeho nálezy se zvýšenou úmrtností kolegů, i když se v té době ještě nevědělo o rakovině plic a její spojitosti s touto horninou (a jejími štěpnými produkty). PECHBLENDE (SMOLINEC) Smolinec proto nejprve končil na haldách kolem dolů jakožto naprosto bezcenný materiál… SMOLINEC Uranit •jako první na světě uvádí popis smolince Brückmann (1727), a to z Jáchymova. •O poznání vlastností smolince se významně zasloužil M. H. Klaproth (1743-1817), který r. 1789 zkoumal smolinec z Johanngeorgenstadtu a došel k názoru, že je to „samostatná polokovová látka“ pro kterou navrhl název Uranit podle tehdy Herschelem objevené planety (1781). •Vlastní smolinec pokládal za sloučeninu tohoto „polokovu“ se sírou. Klaprothovi se ale podařilo připravit pouze oxid uraničitý, který pokládal za samostatný prvek. Stanovil i některé jeho vlastnosti, poznal jeho rozpustnost v kyselině dusičné i lučavce královské, připravil jeho nitrát, fosfát a acetát. •Uvedl i důležitou vlastnost uranových sloučenin barvit sklovinu žlutě a zeleně a sloužit i jako barva na porcelán. •Roku 1790 doporučil změnit název uranit na uranin. •Klaprothova práce se stala základem pro další studium uranových minerálů. Izolace URANU •Eugène-Melchior Péligot (1811–1890 Paříž) •francouzský chemik •1841 jako první izoloval uran a použil termín „uranyl“ (pro označení žlutých solí uranu). •Uran začal být zajímavý pro barvení skla, stále však trpělivě čekal, až přijde jeho čas… Becquerelův experiment •Dal vybrané kameny z otcovy sbírky na slunce, a když se dostatečně "nasvítily" a začaly samy pěkně zářit, položil je na světlotěsně zabalené fotografické desky a po čase je vyvolal •Poté se nestačil divit: Většina desek zůstala naprosto nezměněná, jen pod několika vzorky zčernaly •Ukázalo se, že jde o fluoreskující soli uranu. Becquerelův experiment •Rok po Poincarého přednášce (24. února 1896) Becquerel informoval Akademii o svém objevu: "Uran vydává záření pronikající hmotou i bez vysokého napětí katodové trubice." To byl nepochybně významný poznatek, ale k objevu přirozené radioaktivity stále ještě nesměřoval. Becquerel se totiž stále ještě domníval, že záření souvisí s luminiscencí uranových solí. Becquerelův experiment – A ZASE TA NÁHODA! Image result for drawer photographic uranium becquerel Bylo zřejmé, že sluncem vyvolané světélkování nebylo příčinou expozice desek. http://www.iomtoday.co.im/images/news/2018/307_....cloudy.jpg Když chtěl pokus opakovat, neočekávaně se zatáhlo ... rozhodl se proto experiment odložit a neexponované desky i s uranem uklidil na několik dní do šuplíku Posléze desky ale přesto z nejasných pohnutek vyvolal, a byl udiven ještě více: opět ztmavly! Becquerelovo záření •Zjistil že černání fotografických desek způsobují všechny sloučeniny obsahující uran, zatímco luminiscencí se vyznačují jen některé jeho soli •18. května 1896 konstatoval: "Pronikavá zářivost je vlastností samotného uranu bez ohledu na jeho fyzikální či chemickou formu.„ •PRÁVĚ TAK OBJEVIL PŘIROZENOU RADIOAKTIVITU, nejprve nazývanou jako Becquerelovo záření • •Becquerel se podivným zářením z nitra uranu dál intenzívně zabýval: Becquerel zjistil některé další zajímavé charakteristiky záření vycházejícího z uranu: https://www2.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/03/graphics/Image9.gif •ionizuje vzduch •lze jej odklonit pomocí magnetického pole. •Tento poznatek zveřejnil v roce 1899. Vyplývalo z něj, že se neznámé záření (přinejmenším z určité části) skládá z elektricky nabitých částic. Na jeho podstatu však přijít nedokázal. RADIOAKTIVITA, Marie a Pierre Curieovi Štafetu od H.B. převzali manželé Marie a Pierre Curieovi (byli to spolupracovníci H. Becquerela - Pierre Curie měl pracovnu jen několik kroků chodbou od laboratoře profesora Becquerela a sdílel ji se svou mladou manželkou Marií). mladá žena polského původu, Marie Curie, tehdy ještě Sklodowská, byla jednou z Becquerelových studentek a právě vdala za fyzika Pierra… Marie Sklodowska-Curie (1867-1934) Pierre Curie (1859-1906) Maria Curie-Skłodowska, 7. 11. 1867 - 4. 7. 1934 •Z Polska odešla do Francie, kde v roce 1891 složila jako první žena v historii přijímací zkoušky na fakultu fyziky a chemie pařížské Sorbonny. •Pierra Curie. Ten pracoval jako doktorand u prof. Becquerela. Sňatek uzavřeli o rok později. •Becquerel na doporučení Pierra nabídl Marii doktorandské studium ve své laboratoři. •Díky své práci byla jako první žena na světě dvakrát oceněna Nobelovo cenou, navíc ve dvou oborech. Nejprve v roce 1903 obdržela společně s Becquerelem Nobelovo cenu za fyziku za zkoumání radiačních jevů a v roce 1911 •za objev a izolaci polonia a radia obdržela společně s Pierrem Curie Nobelovo cenu za chemii. •V roce 1903 jako první žena na světě obdržela i titul doktora fyziky na Sorbonně. •jmenována na místo svého zesnulého manžela a stala se tak historicky první profesorkou na Sorbonně. •V roce 1925 navštívila Jáchymov a některé její připomínky k lázeňským procedurám se používají dodnes. Dnes její jméno nese lázeňský hotel Curie. Radioaktivita, Marie a Pierre Curieovi •Curieovi již v roce 1896 zjistili, že stejné záření jako uran vydávají také sloučeniny thoria (prvenství objevu bylo nicméně přiřknuto Gerhardu Carlemu Schmidtovi) - na světě tedy existoval přinejmenším ještě jeden radioaktivní prvek •Tehdy Marie Curie pro tuto vlastnost (které se zpočátku říkalo Becquerelovy paprsky) poprvé použila název radioaktivita. •Objevitel záření (H.B.) však o fyzikální zvěčnění svého jména nakonec přece jen nepřišel: byla po něm pojmenována jednotka radioaktivity: •Jeden Becquerel [1 Bq] vyjadřuje takovou aktivitu zdroje při níž se za 1 sec rozpadne 1 atom Radioaktivita, Marie a Pierre Curieovi •Manželé Curieovi pak prováděli pečlivá měření v různých horninách (uranitu a chalkolitu). •Hlavní roli zde hrál SMOLINEC Z JÁCHYMOVA •Bádání bylo totiž nesmírně náročné na množství výchozího materiálu •M.C. proto požádala vídeňského ministra orby, hraběte Buquoye, o zaslání vzorku smolince z Jáchymova. Ten jí nechal poslat několik tun odpadu z továrny na uranové barvy v Jáchymově. •(nakonec M-C. získala 0.1g Po z několika tun smolince) Image result for mapa cr jachymov Radioaktivita, Marie a Pierre Curieovi •M a P Curie brzy zjistili, že něco s horninami a radioaktivitou nesedí: •Radioaktivita nerostů uranitu a chalkolitu byla mnohem vyšší, než by odpovídalo zastoupení uranu a thoria ve vzorcích. •Jediným logickým vysvětlením bylo, že rudy obsahují další dosud neznámé prvky, jejichž radioaktivita je ještě výrazně vyšší. •V červenci 1898 oznamují: "Domníváme se, že látka, kterou jsme vyloučili ze smolince, obsahuje dosud neobjevený kov... Navrhujeme, aby byl nazván polonium, na počest její rodné vlasti. Image result for smolinec Uranium (Ilustrasi) https://me-confidential.com/wp-content/uploads/2015/09/Iran-300x236.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg https://ih1.redbubble.net/image.221640511.1185/flat,750x1000,075,f.jpg SMOLINEC ČISTÝ URAN / URANOVÉ SOLI >> Marie a Pierre Curieovi – objev nových radioaktivních prvků, polonia a radia Malé množství radia vyelektrolyzované na tenký měděný plíšek a překryté polyurethanem k zabránění reakce se vzduchem (stříbřitý kov alkalických zemin) •Radium dostalo název z latinského radius – paprsek. •POLONIUM (Po) •stříbřitě bílý, silně radioaktivní kov •Existuje 42 izotopů polonia s atomovou hmotností 194 až 218 (izotopy = liší se počtem neutronů) •Nejprve identifikovali polonium, které bylo 150x radioaktivnější než uran. •Později ještě objevili radium, jehož aktivita byla dokonce 900x vyšší než u uranu. Proto ho také pojmenovali „radium“ = zářící Image result for polonium Image result for radium 34 známých radioaktivních izotopů, s nukleonovými čísly 201 až 234 Tm = 1600 let Tm 124 let https://www.epa.gov/sites/production/files/2019-02/sample_timeline.jpg http://image.slidesharecdn.com/anorganika-new07-101109015839-phpapp02/95/hic-06-vyvoj-anorganicke-c hemie-50-728.jpg?cb=1317867312 Image result for objev přirozené radioaktivity Image result for pierre curie Wilhelm Conrad Röntgen (1845 – 1923) 1903 Nobelova cena za fyziku Marie Curie První žena oceněná Nobelovou cenou Původně měl být ale oceněn jen Becquerel a Pierre Curie!! 1901 vůbec první NB za fyziku 1903: Nobelova cena za fyziku za objev radioaktivity, spolu s Pierrem a A.H. Becquerelem Image result for objev přirozené radioaktivity Image result for ester ledecká 1911: druhá Nobelova cena, nyní za chemii, za izolaci radia a objev polonia, plus další objevy ohledně radioaktivity Image result for stupně vítězů Image result for nobel prize Image result for nobel prize Fenomenální Marie Curie-Sklodowska DOBA BEZUZDNÉHO OPOJENÍ RADIOADTIVITOU Částečně tomu napomohla přímo Marie Curie: •Sama totiž před smrtí navrhla, jak by lidstvo mohlo v budoucnu profitovat z IR •nastínila i možné medicínské využití IR – kromě radioterapie nádorů předpokládala, že významné zdravotní benefity může přinést mj.: •pití vody „nasycené“ radonem (vznikajícím následkem rozpadu thoria a uranu), •injekční vstřikování ozářeného/radioaktivního fyziologického roztoku přímo do krevního oběhu, svalů a kloubů, •inhalování radonem obohaceného vzduchu, •a také koupele v radioaktivní vodě •Jelikož však byla vědkyně, upozorňovala zároveň, že vědecké podklady pro tato tvrzení jsou zatím nedostatečné a převažuje jen empirická zkušenost •I přesto lékaři v té době předepisují radium proti artritidě, dně, hypertenzi, ischiasu, bolestem v kříži a celé řadě dalších obtíží •Ještě v roce 1916 lékařský časopis Radium ubezpečuje, že radium nemá absolutně žádné toxické účinky a je harmonicky přijato tělem jako rostliny přijímají světlo • Maria Curie-Skłodowska •Během I. sv. války prosadila zřízení polních rentgenologických stanic, které z pozice vedoucího vojenské lékařské buňky organizovala a řídila. Tyto stanice vyšetřily více než 3.000.000 miliony případů zranění vojáků. •Po válce cestovala po světě a iniciovala zakládání Ústavů pro léčbu rakoviny. V této době patří mezi její žáky František Běhounek – zakladatel československé atomové fyziky. V roce 1925 Marie Curie-Sklodowská navštěvuje město, které stálo na počátku její vědecké kariéry – Jáchymov. Zde sfárala do dolu Svornost a navštívila i lázně. Zde prokázala neúčinnost pitných kúr a naopak vhodnost koupelí v radiové vodě. https://images.ctfassets.net/eqlypemzu8y5/6DVCp4U7QIuTWABLJpZaHB/d546898955c56dafd3417286c7227df8/M Curie_DISCOVERY_asset10_downsaved.jpg?w=1000&fm=jpg&fl=progressive&q=90 •Zemřela v nemocnici Sallanches v Savoy u Paříže (1934, 67 let) na aplastickou anémii, kterou si pravděpodobně přivodila absolutní absencí ochranných opatření při práci s radioaktivními látkami. •Pro zásluhy na poli vědy byly její ostatky v roce 1995 slavnostně přeneseny do pařížského Panteonu. Marie Curie driving the Renault car that she converted into a radiological unit during the first World War, 1917 Radium se následně začalo v USA vyrábět uměle a než se poznalo nebezpečí ionizujícího záření, propuklo doslova období bezuzdného opojení radioaktivitou Paprsky X se používaly nezřídka ke zcela nepatřičným účelům (viz přednáška č. 1) a radium se přidávalo snad do čehokoliv to jen bylo možné - prodávaly se nejrůznější magické kosmetické a léčebné přípravky, ale také technické výrobky a výrobky pro zábavu (glow-in-the-dark). DOBA BEZUZDNÉHO OPOJENÍ RADIOADTIVITOU Sweets & Food… https://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/18n6h7j2ogct1jpg.JPG Radioactive Chocolate Bar - to make you look and feel younger (vyráběna v Německu) Hippman-Blach bakery’s Radium Bread, made with that amazing radium water. REVIGATOR: levnější cesta k léčebné radioaktivní vodě •Kdo neměl finance na drahé léčivé radioaktivní kapky, mohl si připravit radioaktivní vodu sám doma pomocí Revigatoru. •Jednalo se o keramickou nádobu s vložkou s příměsí uranu a radia •Revigator se přes noc naplnil vodou, která byla během noci ozářena a patrně i nepatrně „obohacena“ přítomným uranem a radiem •Následující den byla voda připravena ke konzumaci •Pití této vody zaručovalo pevné zdraví, například prevenci artritidy, nadýmání a senility. Image result for revigator http://cdn.theatlantic.com/static/mt/assets/food/RadiumAd2_0.jpg Sweets & Food… https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/radiumbrandbutter-1024x536.jpg RADITHOR: léčebné radioaktivní kapky He won the 1906 U.S. Amateur in golf. He earned notoriety in the early 1930s when he died from multiple radiation-induced cancers after consuming Radithor. Golfer Eben M. Byers.jpg Malá lahvička prodávaná jakožto lék proti artritidě, revmatismu, mentálním chorobám, rakovině žaludku a impotenci Jednalo se o 3x destilovanou vodu s nepatrným přídavkem radia (226Ra a 228Ra; 1 mCi = 37 kBq; aktivita v řádech jednotek Bq až kBq je velice nízká; radioterapeutika MBq-GBq). Existovaly však i přípravky určené přímo pro intravenózní (injekční) aplikaci https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n4f7zarx616jpg.jpg Ebenezer McBurney Byers (April 12, 1880 – March 31, 1932) ZDRAVÍ - Radione energy pills Některé směsi „dokázaly léčit“ až 150 chorob, například malátnost / letargii / únavu, impotenci atd. V tomto směru vynikaly např. Radione energy pills, jakýsi předchůdce dnešní Viagry a obdobných medikamentů https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n52zb70svnjjpg.jpg https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n4mbjrtb7pajpg.jpg Vita Radium Suppositories – Radioaktivní čípky • •Zlepšení sexuálních funkcí •Celková energizace nervového systému, krevního oběhu a sekrečních žláz •Účinnou látkou bylo vysoce přečištěné RADIUM v kakaovém másle jako nosiči •Radium se mělo vstřebat v tlustém střevě, prostoupit takto do krevního oběhu, a následně distribuováno do celého těla – tedy oslabených orgánů, které potřebují vitalizovat. Po zajištění dlouhodobých zdravotních benefitů mělo být radium postupně vyloučeno během asi tří dnů •Výrobce garantoval neprostou neškodnost přípravku •Doručovala se kombinace s tabletami NU_MAN, též na bázi radia
Léčba: vystavení účinkům radioaktivity, včetně
ústního podání
Choroby: malárie, průjem, duševní nemoci i
stárnutí
Konec 19. století přinesl objev radioaktivity, která se následně dlouhou dobu považovala za účinný lék proti duševním nemocem i prostředek proti stárnutí, protože „stimulovala buněčnou aktivitu“. Na police lékáren se proto dostala „radioaktivní voda“, jež měla mimo jiné pomáhat proti malárii a průjmu.
„Zázračné“ radium se brzy přidávalo i do čokolády, prostředků proti početí, zubních past nebo čípků. Milovníci koupelí zařadili mezi možnosti relaxace také radioaktivní lázně, kde pili „léčivé nápoje“ a vychutnávali si „blahodárné zábaly“.
Dnes už víme, že má radioaktivní záření smrtící účinky. Ačkoliv tělo dokáže velkou část radioaktivních látek vyloučit, nezanedbatelné množství se jich ukládá v kostech, krvi a tělesných tkáních. Buněčná aktivita se tím přitom opravdu povzbudí – radioaktivita totiž podněcuje například růst rakovinových nádorů, vznik leukémie a mnoha dalších zdravotních problémů.
Radiendocrinator •Radiendocrinator a provided you with a stack of radioactive cards •Sleeping every night with radium pressed against your gonads was supposedly a sure way to reinject that lost vigor into your days. •Its inventor, a regular user of the device, died of bladder cancer. https://insh.world/wp-content/uploads/2018/02/2b-Radiendocrinator.jpg Radium Hand Cleaner – všemocná léčící a čistící pasta na vše živé i neživé •Kolem roku 1910 •Pasta rychle odstraňující maz, barvu, asfalt, korozi atd., bez iritace kůže •Kůži naopak čistí a léčí •Doporučováno pro “kotlíky, pánve, vědra, grily, čajové konvice, atd.” https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n54mm2kfd3ejpg.jpg https://insh.world/wp-content/uploads/2018/02/IS00452-Feature-1024x768.jpg Leštidlo na boty Tho-Radia Beauty Products •Po bezprecedentně dokonalém vyčištění pokožky čistícími přípravky s příměsí rádia / thória bylo možné postoupit k dalšímu ošetření pleti a zkrášlování pomocí celé Tho-Rádiové řady produktů: perfémů, krémů, obličejových pudrů, rtěnek a dalších výrobků. •Produkty zaručovaly omlazení a projasnění pokožky, a vůbec všechny benefity, co si jen lze představit. •Tho-Radiové produkty byly pyšně propagovány pod záštitou dr. Alfreda Curie. Tento doktor překvapivě skutečně existoval a takto se jmenoval, neměl však žádný vztah k manželům Curie, jak se snažila reklama navodit dojem. • https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n4coq4at48wjpg.jpg "Tho-radia" pudr Doramad – radioaktivní zubní pasta s příměsí thoria Úrovně radioaktivity velmi nízké, nicméně deklarováno, že tato pasta: “Its radioactive radiation increases the defenses of the teeth and gums. The cells are loaded with a new energy of life, the destructive effect of bacteria is hampered. That explains the excellent prophylaxis and the healing process of gum disease … ” ...its radioactive qualities gently polishes the dental enamel so it turns white and shiny." Vyráběla a prodávala s v Německu v letech 1940 až 1945, tedy během 2. světové války. Ještě štěstí, že německé vědce tehdy více zajímali aplikace radioaktivních materiálů v kosmetice než ve vývoj atomových zbraní. https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n4guqfs1ujajpg.jpg https://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/s--89JaSBqC--/c_scale,fl_progressive,q_80,w_800/1 8n55jbzydti6jpg.jpg Korzety a spodní prádlo s příměsí rádia / thória Prvně patentováno v Paříži roku 1937 Radioaktivní materiály měly zajistit stimulující, posilující, léčebné, antibakteriální, ... Účinky (a patrně i oslnit ostatní přítomné ;-)) Image Image Image https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n54mm2jsgmajpg.jpg Princess Radium Lingerie & cosmetics image http://images.mentalfloss.com/sites/default/files/styles/article_640x430/public/radium-stuff-with-i t-in-it.png http://images.mentalfloss.com/sites/default/files/styles/article_640x430/public/radior_cosmetics_co ntaining_radium_1918_0.jpg Miss X-Ray Radium (Undark) Girls http://2.bp.blogspot.com/-PN6dOGHYnZM/UsaJg9ovZ8I/AAAAAAAAAwo/S0M5TTXyI8w/s1600/63-Pappys+Undark+Gi rls.jpg https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSncNlC_4HsQvAfDe_GYqj8c24Sdow0qN7ac6OfSeIJmTT xy-zf "Hey, baby, you're looking radioactive!" Síla rádia pro bezpečnější sex a účinnější antikoncepci účinnější Children toys… http://gajitz.com/wp-content/uploads/2010/05/atomic-energy.jpg https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/atomic-energy-lab.jpg The Gilbert Atomic Energy Lab – Patrně nejnebezpečnější dětská hračka Prodávána pouze : 1950-51 Prodejnost však malá – ne kvůli této nebezpečnosti, ale pro svou enormní cenu, tehdy $50 (dnes cca. $400) Uranium ore ? Mezi ingredience „stavebnice“ patily např.: •Uranová ruda •210Pb (a + b zářič) •106Ru? (čistá b-zářič) •a 65Zn (g-zářič), •spintariscop (pro počítání záblesků vznikajících při dopadu ionizujících částic na povrch materiálu; záblesky je možno pozorovat na stínítku zařízení lupou-okulárem) •mlžnou komoru pro detekci a-částic •Electroscop •Geigerův počítač (který asi zejména umožňoval rodičům změřit kontaminaci jejich dětí ;-)) •manuál, •Komixovou knihu Dagwood Splits the Atom •A vládní manuál “Prospecting for Uranium.” Pokud se stavebnice osvědčila, avšak děti stihly radioaktivní zdroje rozprášit po okolí – žádný problém, rodiče mohli svým ratolestem doobjednat nové ;-) The Gilbert Atomic Energy Lab - pokračování Batschari Radium Cigarettes the Batschari tobacco company in Baden-Baden, Germany made radium cigarettes between 1910 and 1915. https://s27107.pcdn.co/wp-content/uploads/2018/02/18n4hn8fv1okcjpg.jpg A mezitím, co si děti spokojeně hrají a září úsměvem, rodiče si mohou dopřát trochu relaxace s povzbudivými, omlazujícími, léčivými,... CIGARETAMI S RADIEM Radium v lékařství, radioterapie •Henri Becquerel i Pierre a Marie Curie i někteří další si postupně povšimli, že když si chtěně či nechtěně přiložili skleněnou rádium ke kůži, pocítili pálení a došlo k těžce a dlouho se hojícímu spálení podobnému silnému spálení od slunce •Tehdy se nádory léčily vypalováním, a tak zde byl jen krůček k nápadu využít rádium pro terapii nádorů •Skleněné nádoby s rádiem všité do bandáží se přímo přikládaly k nádorům •Radium ale velice drahé: 1 g Ra = 7 tun uranové rudy (1908 – 1 g Au = 66 centů, 1 g Ra = 88 tis USD) 1920s RADIUM V LÉKAŘSTVÍ Radium therapy. Man with neck cancer receiving radiotherapy treatment from a Flint radium "bomb", designed in 1934 for four hospitals in London, England. This bomb produced radiation from four radium sources placed close to the patient's skin. Each source focused on the cancer from a different angle, so that this was the only tissue that received radiation from all four. At left, the doctor can be seen adjusting the bomb. In radiotherapy, ionising radiation is targeted on cancerous tissue, destroying the cells or stopping further development of the cancer. Radium was discovered by the French scientists Marie and Pierre Curie in 1898. První pokusy o prostorově frakcionovanou terapii Radioterapie paprsky X https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/Technic_of_roentgenotherapy_to_treat_epit heleoma_of_the_face_-_1915.jpg/325px-Technic_of_roentgenotherapy_to_treat_epitheleoma_of_the_face_- _1915.jpg X-ray apparatus used for treatment of epithelioma of the face, 1915. The tube is in a localizing shield, and a perforated sheet of metal is securely fashioned to the surface by adhesive plaster X-ray treatment of tuberculosis in 1910 Jáchymov – radioaktivní koupele •Becquerelův objev znamenal pro Jáchymov nový rozkvět. •Už v roce 1909 tu byly zřízeny první radioaktivní lázně na světě. •V lázeňském paláci Radium se léčily nemoci pohybového ústroji, nervové i cévní. •V 50. letech našeho století se náhle stal uran nejhledanější surovinou světa. Světa, ve kterém hlavním trumfem byla atomová bomba. •Do Jáchymova opět plynuly obrovské částky peněz, zároveň se tu však rodila smrt, bolest, strach a zoufalství. •V uranových dolech byli v nepředstavitelně krutých podmínkách nuceni dobývat strategickou surovinu pro Sovětský svaz českoslovenští političtí vězni. •Tisíce jich to zaplatilo životem nebo poškozeným zdravím. Veškerá těžba byla odvážena do Sovětského svazu, aby z ní byl vyroben jaderný arzenál. Po vyrabování zásob skončila již podruhé (tentokrát poněkud pochmurná) sláva města, které mimoděk stálo na začátku nové epochy - epochy atomové energie. První procitnutí – nebezpečí IZ •Už v roce 1901 Becquerel - patrně jako vůbec první člověk - doslova na vlastní kůži zjistil, že radioaktivita není jen úžasná ale i zhoubná. Když v dubnu toho roku nosil nějaký čas vzorek uranové sloučeniny v kapse u vesty, krátce na to se mu v těch místech na těle objevila spálenina. Rána se nehojila a nakonec pomohl jen radikální chirurgický zákrok. Image result for úpis ďáblu •Pravděpodobně i proto se Antoine Henri Becquerel ze svých úspěchů příliš dlouho netěšil. Zemřel v Le Croisic 25. srpna roku 1908 ve věku pouhých 55 let. Mnohé nasvědčuje tomu, že na jeho předčasné smrti se podepsala především radioaktivita - jako ďábel, který za úpis zařídí úspěch, ale nikdy nezapomene na řádné splacení dluhu. •Marie Curie-Skłodowská kvůli dlouhodobému styku s radioaktivními prvky zemřela na anémii roku 1934. http://static.messynessychic.com/wp-content/uploads/2015/07/gracefryer.jpg http://66.media.tumblr.com/38a928ea6ac17d47fedc9784ae448a06/tumblr_nxamc854Kt1uaq7mqo4_540.jpg http://66.media.tumblr.com/2db53e1e41d837f0bba1bf7c2854de70/tumblr_nxamc854Kt1uaq7mqo5_r1_540.jpg Between 1917 and 1926, the US Radium Corporation hired women to paint the faces of watches with Undark, a revolutionary luminescent paint made from radium salt. …they shape and clean the tips with their tongues and lips. They repeated this mechanical action several hundred times a day, …, unaware of the extreme toxicity of the radium .... Sometimes they would paint their fingernails and teeth glow-in-the-dark to surprise their boyfriends after work. http://www.waterburyobserver.org/sites/default/files/radium-girls-3.jpg http://www.waterburyobserver.org/sites/default/files/Radium-girls-2.jpg Radium Girls sarcoma Ra biologicky podobné Ca (akumulace v kostech) SMRTÍCÍ POLONIUM •Polonium is one of the most toxic substances known. •According to some sources, it is up to a trillion times more toxic than hydrogen cyanide. •It is radioactive because it emits alpha particles (helium ions). Because these are easily absorbed by other materials, even by a few thin sheets of paper or by a few centimetres of air, polonium has to be inside your body to damage you. •Alexander Litvinenko is not the first casualty of polonium. In 1956, Marie Curie’s scientist daughter Irène Joliot-Curie died of leukaemia that she is believed to have contracted through exposure to polonium years before. •17. března 1956 zemřela na leukémii způsobenou zářením, kterému byla celý život vystavena. •There have also been claims that Palestinian leader Yasser Arafat may have been exposed to it in a similar way to which Litvinenko was. RADIOAKTIVITA = energie uvolněná při přeměně prvků •v roce 1899 Marie Curieová objasnila podstatu radioaktivního záření: •Radioaktivní záření považovala za vedlejší produkt rozpadu atomových jader. •Usoudila, že jádra těžkých atomů se zbavují vyzařováním svých částí, čímž se tyto prvky mění na jednodušší. https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSncNlC_4HsQvAfDe_GYqj8c24Sdow0qN7ac6OfSeIJmTT xy-zf Rutherford + Soddy •M + P Curie – na oslavu Nobelovy ceny uspořádali zahradní párty, kde Pierre ukázal lahvičku s radiem - Ernest Rutheford, mezi přítomnými, se podivoval, proč tato látka září •Ernest Rutherford se „spolčil“ s Frederickem Soddym (chemik) a studovali uran a thorium •dospěli k převratnému závěru, že radioaktivita je atomárním jevem, jehož podstatou je nestabilita atomů některých chemických prvků, jež se samovolně přeměňují v atomy prvků jiných za současné emise (radioaktivního) záření •Soddy: „Rutherforde, tohle je transmutace“ •Rutherford: „Proboha, nenazývej to transmutací. Nebo nám nechají setnout hlavy jako alchymistům“ •prvek záleží na počtu protonů v jádře (vodík – 1, ale U – 92!!). U je tak těžký, že tím „trpí“ a zbavuje se proto svých částí (alfa částice), čímž se mění na prvek jiný •U Thorium Protaktinium ..Radium Radon Polonium celkem 14 generací „dcer“ – poslední je olovo •systemizoval dosavadní poznatky a uspořádal radioelementy do skupin, jejichž členy byly vzájemně svázány radioaktivními přeměnami. Dospěl ke konečnému výsledku, jímž je detailní popis tří rozpadových řad: uranové, thoriové a aktiniové (velmi významně přispěl Bertram Boltwood, 1870 – 1927) •Rozpadem U se postupně uvolňuje energie – kdyby ji někdo dokázal z atomu dostat najednou, měl by v rukách ohromnou moc •Postulování exponenciálního rozpadového zákona a poločasu rozpadu •Rutherford navrhl využít měření aktuálního množství výchozího a koncového elementu rozpadového procesu ke stanovení délky jeho trvání, t.j. k určení stáří vzorku. Tímto postupem, jenž je ideovým základem současné metodiky radioaktivního datování RADIOAKTIVITA = energie uvolněná při přeměně prvků •Svým způsobem tak Marie Curie rehabilitovala dávné alchymisty, kteří usilovali o transmutaci prvků - jen poněkud nestandardními metodami. Opět Frederick Soddy •Prvním, kdo spekuloval o využití jaderné energie byl Frederick Soddy: •„Člověk, který dostane do rukou tuto energii, jako by vlastnil zbraň, kterou by mohl zničit Zemi, kyby chtěl.“ •Herbert George Wells (Sci Fi spisovatel): 1914: Osvobozený svět – novela, kde se lidé naučili ovládnout sílu atomové energie – rok 2036, věnoval knihu právě F. Soddymu. Poprvé se zde objevuje znepokojivý výraz – ATOMOVÁ BOMBA Leo Szilard v kontextu událostí •1933 – Londýn, Leo Szilard – dočetl Osvobozený svět, což mu vnuklo myšlenku – co kdyby šlo přimět atomy uvolnit energii v exponenciální kaskádě – myšlenka ŘETĚZOVÉ REAKCE (12. 9. 1933) •V Německu byl toho času kancléřem Adolf Hitler a Německo bylo vědeckou mocností •Albert Einstein a Leo Szilard (maďarský žid) prchají do USA •Szilard věděl, že Německo má vysokou šanci vyrobit atomovou bombu jako první (Otto Hahn – Kaiser Wilhelm Institut) Otto Hahn & Lise Meitner •Otto Hahn – brilantní německý chemik, který studoval u Rutherforda, právě v době, kdy se Soddym zjistil, že uran se štěpí •Snažil se uran uměle přimět ke štěpení s nejasnými výsledky poslal je své kolegyni Lise Meitnerové (též židovka, musela uprchnout z Německa) Lise Meintnerová •Zjistila, čeho Otto Hahn dosáhl rozštěpil atom uranu •To do té doby bylo považováno za nemožné •Štěpí se pouze 235U (92 protonů 143 neutronů) (1878 Vídeň –1968 Cambridge) •Silná jaderná síla – nejsilnější síla ve vesmíru, drží pohromadě atomová jádra •Přesto je jádro uranu tak nestabilní, že pronikne-li do něj další neutron, štěpí se •Hmota uvolněných (rozštěpených) částí uranu je silnou jadernou interakcí více zhušťována než v původním jádru uranu jejich celková hmota je proto menší rozdíl se uvolní ve formě (obrovské) energie •Zároveň se uvolňují další 2 až 3 neutrony, ty mohou štěpit dále (Szilard řetězová reakce) Řetězová štěpná reakce Iréne Joliot-Curie •Ve stopách svých rodičů dále pokračovala Iréne Joliot-Curie s manželem Frédericem , •Dokázali, že neutrony mají o něco větší hmotnost než protony. •Při výzkumu neutronů ostřelovali atomy hliníku, hořčíku a boru částicemi α (kladně nabitá jádra helia) •Zjistili, že tyto prvky začaly vyzařovat neviditelné radioaktivní záření až na základě jejich ostřelování. Tento jev byl označen jako umělá radioaktivita (1934), neboť byl vznik radioaktivního záření uměle vyvolán. Iréne Joliot-Curie •V roce 1935 společně se svým manželem Frédericem obdržela Nobelovu cenu za chemii za společné práce na syntéze nových radioaktivních prvků. •ve stejném roce objevila také neptuniovou radioaktivní řadu. Kompletně byla ale tato rozpadová řada prozkoumána až v roce 1947. •V roce 1938 Irene Joliot–Curie a Pavel Savic zjistili, že jeden z produktů vytvořených při ozáření uranu neutrony nebyl transuran, jak se očekávalo, ale prvek ze skupiny vzácných zemin. Znamenalo to, že objevili nový druh jaderných reakcí. Image result for Iréne Joliot-Curie •Tento výsledek byl v říjnu 1938 na Solvayovském kongresu přijat s velkým skepticismem. Bylo oběma doporučeno experimenty zopakovat s větší přesností a důkladností, protože takový výsledek nebyl podle teorie možný. Proto prvenství objevu štěpení uranu bylo přiznáno až Otto Hahnovi, Fritzi Strassmanovi a Lise Meitner na základě jejich prací publikovaných v roce 1939. • Albert Einstein E = mc2 •Hmota a energie jsou zaměnitelné! •Nebo též: malé množství hmoty nám dá (protože *c2) obrovské množství energie CESTA K ATOMOVÉ BOMBĚ •Szilard nyní ví, že uran může vytvořit bombu a Němci vědí, jak to udělat •Okupace Československa – nyní má Hitler přístup k jedinému nalezišti uranu v Evropě (U je ještě více i v Německu, tenkrát ale nebyl objeven) •Kdyby Němci měli atomovou bombu první, vyhráli by válku. Szilard proto přes Alberta Einsteina apeluje na presidenta Franklina Roosvelta, aby USA začaly s vývojem atomové bomby •Albert Einstein byl v té době nejznámějším vědcem na světě, ale myšlenka na atomovou bombu ho nikdy předtím nenapadla. Nyní měl však také ihned jasno a byl vyděšen. Podepsal proto Szilardův dopis Roosveltovi, kde ho varovali, že Německo patrně vyvíjí uranovou bombu •Roosvelt ihned nařídil aby USA začaly urychleně pracovat na uranové bombě ATOMOVÝ DŽIN BYL VYPUŠTĚN Z LÁHVE a už se do ní nikdy nevrátí… Radioaktivita, není z těch džinů, které jde snadno vyvolat a stejně snadno také zapudit zpět do láhve. Project Manhattan https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Exercise_Desert_Rock_I_%28Buster-Jangle_Dog%29_ 002.jpg •Vybudováno městečko v poušti v Novém Mexiku - Los Alamos •Vynaloženy 2 mld USD a povoláni nejvýznamnější vědci. Tenkrát zde největší koncentrace nositelů Nobelovy ceny. •1921 Robert Oppenheimer – navštívil Jáchymovské lázně, fascinovala ho uranová ruda •O 21 let (1942) později učinil z uranu nejděsivější horninu na světě – udělal z něj atomovou bombu •Byl to fyzik se slabostí pro Martini, ženy a dávnou indickou poezii •Německo kapitulovalo ještě před dokončením bomby – USA zadržely německé fyziky – též Otto Hahna. •Zjistilo se, že Německo s vývojem bomby vlastně nikam nepokročilo Louis Slotin Tahání draka za ocas "tickling the dragon's tail" Hledání kritického množství jaderného materiálu a studování reakcí přibližováním hemisfér s podkritickým množstvím k sobě s pomocí šroubováku Jednou Louisovi Slotinovi šroubovák sklouzl a obě hemisféry se na chvíli zcela spojily, než je Slotin rychle odtrhl. Tím zachránil spoustu lidí, sám byl však exponován smrtelné dávce neutronů a záření gama •Na projektu se podílel i mladý vědec Louis Slotin. Již předtím pracoval na stavbě prvního funkčního jaderného reaktoru a přes své mládí byl v oblasti jaderné fyziky považován za experta. Zvláště byl ceněn pro své schopnosti montáže odpalovacích zařízení. •Po přílišném přiblížení kovových hemisfér v jejichž středu byla umístěna podkritická množství plutonia došlo ke krátké řetězové reakci •Laboratoř osvítil modrý záblesk a radiace vystoupala nad kritické hodnoty. •Slotin následně zakreslil pozice jednotlivých pracovníků pro odhad jejich ozáření •„Vy budete O. K., ale já jsem nejspíš vyřízený,“ řekl obraceje se k ostatním vyděšeným vědcům. Měl bohužel pravdu, za pouhých devět dní v nemocnici zemřel. Louis Slotin Tahání draka za ocas "tickling the dragon's tail" Little Boy a Fat Man Little Boy: A Gun-Type Bomb Fat Man: Implosion Nuclear weapon The Bombs Little Boy Little Boy was the bomb used on Hiroshima. It used a different detonation method, that did not result in large amounts of radioactive fallout. It exploded with a force of 16 Kilotonnes of TNT. Or the equivalent of 200 bombing runs. The blast radius was about 3 kilometers wide and had an impact which caused fires 6 and a half kilometres away. It was regarded as being inefficient and not powerful enough. Fat Man Fat Man was the bomb used on Nagasaki. It used a detonation method that resulted in a larger explosion from a similar amount of radioactive material. It resulted in large amounts of radioactive fallout. It exploded with the force of 21 Kilotonnes of TNT. It had a blast radius of about 5 kilometers. It “missed” its target zone, but still managed to wipe out 70% of the industrial zone. Little boy.jpg Replica of the original "Fat Man" bomb Little Boy a Fat Man Little Boy a Fat Man Approval To Bomb •On July 25, 1945, the use of a “special bomb” was approved. •The criteria for targets were: •3 Mile target zone •Large Urban zone •Unlikely to be reached via an “Island Hopping” campaign before August 1945 •The selected targets were Kokura, Hiroshima, Yokohama, Niigata and Nagasaki •There was discussion about warning the Japanese about the bomb, however it was decided that would make the psychological impact of the weapon inefficient and would reduce the chance of a Japanese surrender. File:Handy to spaatz 1945.gif Hiroshima Before\After File:AtomicEffects-p7a.jpg File:AtomicEffects-p7b.jpg Nagasaki Before\After File:Nagasaki 1945 - Before and after (adjusted).jpg Hirošima, 6. srpna 1945 V prvních dvou až čtyřech měsících po shození bomb zemřelo v Hirošimě 90 000 – 166 000 lidí, ½ v prvním dni Nagasaki, 9. srpna 1945 •Původně měla být cílem Kokura – ale bylo zataženo, takže by shození bomby bylo problematické, Nagasaki vybráno jako náhradní cíl. (Stejně jako u objevu H Bcquerela se tak ukazuje, že zataženo má své kouzlo) V prvních dvou až čtyřech měsících po shození bomb zemřelo v Nagasaki 60 000 – 80 000 lidí, ½ v prvním dni Strom na obrázku (japonská borovice bílá) byl zasazen v roce 1625. V roce 1945 se nacházel nedaleko epicentra výbuchu atomové bomby v japonské Hirošimě, ale přežil. Jako dar putoval před 40 lety do Amerického národního arboreta ve Washingtonu. K radosti všech tato unikátní bonsaj nevyčíslitelné hodnoty pořád roste. https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSWKInGVPIX1lZJYqZnU8m5odsm1fBG5XZpV_lTcY6DkEw mnp2S https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQcBsXBP2oHUhRBvlP0cc3C0l6j92qL8Uw6wN3jMgU11Ly Odopvzw http://i2.cdn.turner.com/cnnnext/dam/assets/150717145802-16-hiroshima-70th-anniversary-photos-restr icted-super-169.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Exercise_Desert_Rock_I_%28Buster-Jangle_Dog%29_ 002.jpg II. SV. VÁLKA a STUDENÁ VÁLKA Projekt Manhattan Generace jaderných zbraní •1. generace •Jednalo se o zbraně určené výhradně pro letectvo. Znakem těchto zbraní byla vysoká hmotnost a velké rozměry. Velkým problémem byly neutronové iniciátory, které byly tvořeny poloniem 210. To mělo poločas rozpadu pouhých 140 dnů, což obnášelo jejich obměnu. Zbraně byly skladovány v rozloženém stavu a jejich smontování vyžadovalo vždy alespoň 72 hodin. Tyto jaderné zbraně se přestaly používat v roce 1961 a fungovaly na principu štěpení těžkého jádra. •2. generace •Prioritou zbraní této generace bylo efektivnější využití štěpných materiálů, ale i snížení hmotnosti a rozměrů. Jaderné zbraně druhé generace se označují jako termonukleární a byly vyráběny od roku 1952. Díky snížení velikosti bylo možné tyto zbraně rozšířit i do jiných typů vojsk, než jen letectva. Místo neutronového iniciátoru se začal používat neutronový generátor. Zbraně musely být stále skladovány v rozloženém stavu, což prodlužovalo dobu jejich přípravy. Princip jaderných zbraní druhé generace je založen na slučování atomů vodíku v hélium, což je proces probíhající ve hvězdách. Tato reakce je daleko efektivnější než štěpení. Pro její zahájení je ale nutná obrovská energie, kterou lze získat pouze jaderným výbuchem. Termonukleární hlavice tedy potřebuje malou štěpnou nálož jako „spoušť“. 3. Generace jaderných zbraní •Jednalo se vlastně o modifikované termonukleární zbraně. Zbraně bylo možno skladovat zkompletované, stačilo pouze vložit neutronovou trubici a připojit elektronické obvody hlavice na baterie. Za pomoci různých úprav bylo taktéž možné využít nebo naopak potlačit účinky jaderné zbraně. Tyto zbraně se začaly vyrábět od roku 1961 a známé jsou tři základní typy. •Neutronová bomba – Jde o dvoufázovou termonukleární zbraň, u níž asi 90 % energie připadá na druhou fázi (slučování). •Neutronová puma využívá neutrony s vysokou energií, které vznikají při tomto slučování a vysokou rychlostí se šíří do okolí a dobře proniká i do kovových předmětů. •Uvádí se, neutronová hlavice o síle 1 kilotuny zlikviduje osádku tanku T-72 ještě 690 metrů od místa výbuchu, kdežto klasická štěpná hlavice to dokáže jen na 360 m. •Dávka záření 600 radů se považuje za normálně smrtelnou (tj. usmrtí nejméně polovinu zasažených osob), ovšem příznaky nemoci z ozáření se projeví až za několik hodin. Neutronové bomby jsou však schopné způsobit ozáření až 8000 radů, což znamená vyřazení z boje v několika sekundách a smrt do několika minut. 3. Generace jaderných zbraní •Zbraně se zesíleným zamořením – mají obaly zhotovené z kovů, které se vlivem rychlých neutronů mění v radioaktivní izotopy a zamořují terén. •Takovým kovem je především kobalt (odtud název „kobaltová puma“), který může učinit oblast neobyvatelnou na desítky let. •Pro střednědobé zamoření (týdny až měsíce) lze použít zinek nebo tantal, pro krátkodobé (dny) je nejvhodnější zlato a pro velmi krátké (pouze hodiny) sodík. •Zbraně s potlačeným radioaktivním zamořením – vycházejí ze stejné úvahy jako předchozí typ, ale jejich obaly jsou vyrobeny naopak z kovů, které neutrony pohlcují a přitom se samy nestávají radioaktivními (např. bór). •Navíc je první fáze (štěpná) co nejslabší, aby se omezilo její radioaktivní působení. Výsledkem je podstatné snížení zamoření okolí exploze. Uvádí se, že USA mají k dispozici hlavice, jejichž místo výbuchu přestává být nebezpečné už za několik desítek hodin. 4. Generace jaderných zbraní •Všechny nukleární zbraně 3. generace však mají jednu společnou nevýhodu. Obsahují malou štěpnou bombu jako „spoušť“ pro zahájení termonukleární reakce. •Štěpné zařízení je rozměrné, těžké, složité, křehké a velice drahé. Vědci se tedy od 80. let snažili přijít na způsob, jak štěpnou nálož nahradit. Znamenalo by to další snížení hmotnosti a velikosti celé bomby. •Objevené způsoby se ovšem nikdy neuplatnily. Buďto byly velmi neekonomické nebo nebyl účinek 100%. To však po roce 1991 změnil nález červené rtuti, která se vyrábí chemickou syntézou a následným ozařováním v jaderném reaktoru. •Tento prvek se dokáže nabíjet a kumulovat energii např. z rentgenového záření. Bylo by tedy možné z něj vyrobit vysoce precizní rozbušku, která by zařídila současnou iniciaci celé zásoby uranu nebo plutonia, zatímco v termonukleární zbrani by dokázala spustit vodíkovou fúzi. •Jisté je, že červené rtuti se bojí i samotní vědci. Jeden z tvůrců termonukleární bomby Sam Cohen tvrdí, že po rozpadu Sovětského svazu se červená rtuť dostala na černý trh se zbraněmi, a také varoval, že pomocí ní by bylo možné vyrobit neutronovou pumu o velikosti baseballového míčku, jejíž výbuch by usmrtil vše živé v okruhu nejméně 600 metrů Mírový rozvoj jaderné energetiky http://www.nazeleno.cz/Files/FckGallery/Nov%C3%A1%20komprimovan%C3%A1%20slo%C5%BEka%20%28metoda%20Z IP%29.zip/world_map1.png http://radiace.czweb.org/images/nuklearni_el_v_evrope.jpg https://media.novinky.cz/434/304346-top_foto1-qs06t.jpg?1357300020 http://radiace.czweb.org/images/nuklearni_el_v_evrope.jpg Výsledek obrázku pro radioactivity jokes