Ako sa v CERN-e vyrába zlato

25. 11. 2015

Mgr. Martin Venhart, PhD.CERN – Európska organizácia pre jadrový výskum  (angl. European Organization for Nuclear Research, fr. Organisation européenne pour la recherche nucléaire) je európska organizácia pre základný a aplikovaný výskum najmä v oblasti časticovej fyziky. Známa je najmä tým, že vlastní najväčšie Európske laboratórium časticovej fyziky. Organizácia CERN v súčasnosti nie je len európska a nezaoberá len jadrovým výskumom. Hlavnou funkciou CERN je prevádzka časticových urýchľovačov a ďalšej infraštruktúry potrebnej pre výskum v oblasti fyziky vysokých energií.

V novembrovej Bratislavskej vedeckej cukrárni sme  mali možnosť nazrieť do fascinujúcej kuchyne CERN-u aj vďaka vynikajúcemu a zapálenému mladému slovenskému vedcovi Martinovi Venhartovi.

V úvode autor prednášky zdôraznil význam základného výskumu v prírodných vedách pre techniku včítane technológii. Na konkrétnych príkladoch sme sa zoznámili s pojmami od atómového jadra až po konkrétne slovenské experimenty v CERN-e.

Atómové jadrá, na rozdiel od kvapky vody, vo všeobecnosti nie sú guľaté objekty. Väčšina z nich má tvar lopty, ktorá sa používa v britskom rugby, prípadne atletického disku. Táto vlastnosť jadrovej hmoty jej dodnes nepochopená. Jediným momentom, keď je jadro ochotné prezradiť niečo o svojom tvare, je moment jeho zrodu.

Najlepším miestom, kde je možné vytvoriť nové atómové jadro, je CERN a najlepším kandidátom je zlato. Spoločne sme sa s autorom prednášky  pozreli, ako sa to robí.

tvar atómového jadra (prezentácia)

V súčasnosti je známych okolo 3000 izotopov, z ktorých sa len asi 300 nachádza v prírode. Ostatné musia byť umelo pripravené vo fyzikálnych laboratóriách. Atómové jadrá týchto izotopov nie sú vo všeobecnosti sférické objekty, ale majú, ako sme už spomenuli, väčšinou tvar lopty, s ktorou sa hrá britské rugby, prípadne tvar atletického disku. Tvar atómového jadra v rozhodujúcej miere určuje mnohé jeho fyzikálne vlastnosti. Napriek tomu, že existencia jadrovej deformácie je známa už mnoho desaťročí, fyzikálny mechanizmus jej vzniku ostáva dodnes neznámy.

Atómové jadrá sú mikroskopické objekty, ktoré sa riadia zákonitosťami kvantovej mechaniky. Je pre ne typická existencia izolovaných energetických hladín. Je zaujímavé, že v rámci jedného atómového jadra môžu existovať energetické hladiny, ktoré sa navzájom líšia svojou deformáciou. Tento jav sa nazýva tvarová koexistencia a je pozorovaný v mnohých atómových jadrách.

Rozmery (prezentácia, futbalový štadión)

Rozmery (prezentácia, zrnká piesku)



Experiment CERN-ISOLDE je unikátne zariadenie, ktoré je schopné produkcie veľmi širokej palety v prírode sa nenachádzajúcich izotopov. Vo svete nemá obdobu. Okrem mnohých iných aplikácií, je možné ho využiť na štúdium tvarov atómových jadier.

Na prednáške boli prezentované základné princípy jadrovej fyziky a urýchľovania častíc. Predstavená bola  tiež urýchľovačová infraštruktúra v CERN-e, prvý slovenský experiment IS521. Ten je zameraný na štúdium tvarových vlastností atómových jadier zlata.

Slovenské experimenty v CERNe online

Prednášal Mgr. Martin Venhart, PhD.,  ktorý  je vedúci Oddelenia jadrovej fyziky Fyzikálneho ústavu SAV. Venuje sa experimentálnej jadrovej fyzike, štúdiu deformácie atómových jadier a štruktúre hmoty tvoriacej atómové jadro. Je koordinátor experimentu IS521 v CERN-e, experimentov S17 a JR115 na Univerzite v Jyväskylä vo Fínsku a PR235 v iThemba Labs v Kapskom meste. Zároveň vedie vývoj unikátneho spektrometra TATRA, ktorý skupina z FÚ SAV využíva na svoje experimenty na zariadení ISOLDE v CERN-e.

 odovzdávanie tortičiek za najlepšie otázky študentov v diskusii

Záver prednášky patril diskusii, po ktorej  prednášajúci určil trojicu študentov, ktorí sa nielen aktívne zapájali do diskusie, ale mali aj zaujímavé otázky týkajúce sa témy, ktorá bola zameraná hlavne na fyziku.

Spracovala Mária Izakovičová

Fotogaléria a foto v článku: A. Oravcová
V článku boli použité obrázky z prezentácie autora Mgr. Martina Venharta, PhD.

Pozrite si video na stránke NCP VAT

 

Kľúčové slová:
fyzikálne vedy

Odbory vedy a techniky:
Prírodné vedy , Technické vedy

<< < | 1 | 2 | > >>

Vedecká cukráreň: Ako sa v CERN-e vyrába zlato

Tlač