Magazin, ianuarie-iunie 1992 (Anul 35, nr. 1-26)
1992-01-04 / nr. 1
Realizarea proiectului HERA (Hardon —Elektron—Ring—Anlage) a început în mai 1984 la Hamburg și s-a incheiat la sfârșitul lui 1990. Este vorba de un important proiect de cercetare fundamentală care a costat un miliard de mărci. Acceleratorul de particule reprezintă o tentativă îndrăzneață de pătrundere în cele mai intime dimensiuni ale microcosmosului și de studiere a elementelor materiei de o mărime de ordinul miliardimii atomice. HERA este, totodată, primul sistem de stocare a electronilor și a protonilor din lume. Experiențele propriu-zise au început la mijlocul lui 1991. HERA este amplasat la o adîncime de 25 de metri în subsolul orașului Hamburg. Tunelul are o lungime de 6,3 kilometri. HERA este singurul accelerator din lume care, pentru studiul structurilor elementare, accelerează două tipuri de particule, pentru a le permite să tindă spre viteza luminii înainte de coliziune. Electronii și protonii sînt pre-accelerați in sisteme distincte și transmiși sistemului HERA. Electronii sînt utilizați pe post de soarde pentru studiul protonilor (nucleelor de hidrogen), de 1800 de ori mai grei decît el. Structura internă a protonului se compune din trei quarki. Se impune apoi un control experimental al cromodinamicii cuantice. Teoria aceasta explică faptul că cei trei quarki există singuri și le atribuie trei culori. Dimensiunile particulelor sînt foarte mici. Experiențele urmează să mai stabilească dacă quarkii și leptonii sînt formați din particule încă și mai mici. Dacă s-ar descoperi indicii ale existenței unor asemenea particule, s-ar putea pune la punct o teorie care stabilește o legătură strînsă între cei șase quarki și cei șase leptoni. O asemenea teorie, confirmată de experiențe, ar constitui un mare pas către o teorie unificată a naturii — marele obiectiv al fizicii. Aceasta ar trebui să conțină toate celelalte legi ale naturii și teoriile și să explice toate fenomenele naturale. La Hamburg a fost construit cel mai puternic sistem criogenic cu heliu din Europa. El răcește ansamblul inelului de coliziune, rezonatorii supraconductori ai inelului și bobinajelor celor două aparate de detecție H 1 și ZEUS la mai puțin de — 269 C sau 4,2 K. Acești detectori au mărimea unei case cu trei etaje și masa unei nave de tonaj mijlociu. He întărește 2 800 de tone, iar ZEUS, 3 600 de tone. La ZEUS lucrează 350 de savanți din 10 țări, iar la H 11 250 de savanți din 12 țări. Aceste două corpuri se compun dintr-un mare număr de detectori de particule și măsoară energia totală eliberată de toate particulele ce se nasc de pe urma coliziunii unui electron cu un proton. Orbitele, sarcina și impulsul averselor de particule sînt, la rîndul lor, determinate cu o foarte mare precizie. Ciocnirea unui electron cu un proton poate avea loc de pină la 10 milioane de ori pe secundă. Valorile stabilite de detector sînt furnizate unui aparat care are la dispoziție nu mai mult decît a zecea parte dintr-o milionime de secundă pentru a decide dacă aceste date trebuie înregistrate sau nu. Savanții pot astfel cunoaște ce se petrece după coliziune și care este teoria ce va fi ulterior verificata prin intermediul altor experimente. ȘERBAN FILIP In deșerul New Mexico, la 700 de metri sub pămint, se escavează mereu pentru realizarea unor galerii în rocile dure de sare. Se prevede crearea unui spațiu subteran avînd o suprafață de peste 30 kilometri pătrați, unde autoritățile de specialitate vor depozita sute de mii de containere conținînd deșeuri atomice, produse chimice otrăvitoare și diferite gaze foarte poluante. Va fi primul depozit permanent construit în USA și cel mai mare din lume. In opinia specialiștilor, realizarea acestui uriaș depozit, „nu va reprezenta nici un pericol pentru oameni și mediul din zona respectivă, întrucît lucrările prevăzute în program sînt urmărită pas cu pas și verificate în permanență!“ Lucrările au debutat acum cinci ani și în septembrie 1991, a fost depozitată în „cimitirul atomic“ o primă cantitate de deșeuri radioactive (inclusiv mașini folosite la producerea lor). Au fost 8500 de containere. Pe parcursul a cinci ani se vor urmări efectele (eventuale) ale primei depozitări. Dacă rezultatele vor fi pozitive, va urma depozitarea altor deșeuri, adică a 300 000 de containere. Va urma apoi o perioadă mai lungă, de circa 100 de ani, pentru a controla in permanență dacă rocile dure de sare continuă să reprezinte o perfectă izolare a imensului depozit Cimitir atomic radioactiv. In mod special este vorba de containerele cu reziduuri de plutoniu și instalațiile care au folosit plutoniu întrucît ele continuă să fie periculoase pentru încă... 24 000 de ani. S-a prevăzut in acest scop o lege care interzice orice lucrări de escavare în zona respectivă a deșertului, dar, s-a pus și problema, deloc de neînchipuit, dacă o asemenea lege nu va fi uitată de oamenii care vor locui aici și vor încprca fără să se întrebe (peste 2000-3000 de ani) de ce nu pot să întreprindă lucrări de escavare. Dar există și o problemă de actualitate care frămîntă nu numai autoritățile de resort dar și asociațiile ecologiste. Este vorba de transportul acestor containere spre „cimitirul“ atomic, operație foarte riscantă, întrucît există potențiale posibilități de accidente rutiere (cu toate măsurile de precauție care se întreprind în asemenea împrejurări), care ar putea da naștere unei catastrofe inimaginabile. De altfel, organizațiile ecologiste (dar nu numai ele, ci și mari personalități științifice) sînt de părere că soluția cu „cimitirul“ pentru reziduuri radioactive nu este cea mai bună posibilă, avansînd chiar o propunere deosebită de cea a Departamentului de resort : containerele cu deșeuri să fie păstrate acolo unde se află în prezent, în așteptarea unei tehnologii noi care să asigure un sistem de distrugere mult mai sigur. (Gh.R.) IHITII Cercetările climatologilor au permis să se stabilească faptul că o încălzire globală a planetei a început încă la sfîrșitul secolului trecut (în anul 1885) și a continuat pină în 1939, o dată cu încheierea „micii perioade glaciare“ din veacurile XVII—XIX. Astfel, temperatura medie anuală In zona centrală a Angliei a crescut de la un minimum de 8“C în anul 1700 pină la 9,5” C în prezent. Ghețarii din munții Alpi au început să se „retragă“ încă din anii ’60 ai secolului trecut ; astfel ghețarul „Mer de Glace“ s-a retras cu 1400 metri, între anii 1866— 1955, iar ghețarul Jacobshaven, din Groenlanda, chiar cu 20 km. Limita superioară a ghețarilor veșnice s-a retras cu 10 metri între anii 1843—1937. Suprafața ghețarilor în zona Arcticii s-a micșorat de două ori intre anii 1924—1945. In perioada următoare, adică între anii 1939—1966, a reînceput o nouă etapă a răcirii. In 1966 s-a produs o reîncălzire. In medie, pe întreg globul pămîntesc aceste variații de temperatură au fost evaluate astfel : între anii 1885 și 1939 temperatura a crescut cu 0,67 ° C, între anii 1939 și 1966 ea a scăzut cu 0,27 ° C, iar între 1966 și 1981 a crescut din nou cu 0,35 ° C. Se apreciază că, între anii 1881 și 1985 temperatura a înregistrat o creștere de trei sferturi de grad. Din totalul mecanismelor care determină modificările climatului, oamenii de știință au evidențiat ca avînd un rol preponderent , interacțiunea dintre atmosferă și oceanul planetar, variațiile așa-numitului „albedo“, fenomen care se referă la gradul de reflectare de către suprafața Pâmîntului a razelor solare și efectul de seră. Influențele termice ale oceanului asupra atmosferei influențează circulația aerului, iar acesta, în cadrul unui proces reversibil, dirijează deplasarea straturilor superficiale de apă de care depinde starea vremii pe uscat. Abordat la scară planetară, fenomenul „albedo“, depinde de mărimea și proprietățile învelișului de zăpadă, gheață și de nori. Cu cât fenomenul „albedo“ este mai redus. Cu atît Pâmintul absoarbe o cantitate mai mare de căldură ceea ce are ca urmare încălzirea climei și invers. Efectul de seră se produce datorită acumulărilor de gaze din atmosferă, vaporii de apă și bioxidul de carbon avînd ponderea cea mai mare după care urmează metanul, oxizii de azot, freonul, ozonul, amoniacul și altele. Aceste gaze permit trecerea spre Pămint a razelor solare reținînd însă căldura sa. Astfel se și explică de ce atmosfera inferioară se încălzește. In prezent, datorită efectului de seră temperatura medie globală a aerului este de + 15 ° C. In cazul în care acest efect nu s-ar manifesta această temperatură ar fi de —17 ° C. Trebuie totuși menționat faptul că presupunerea care acreditează ipoteza că procesul de încălzire care s-a produs în secolul XX depinde de emisiile antropofage de bioxid de carbon în atmosferă nu-și găsește deocamdată o suficientă justificare și confirmare. Dr. Ing. MIHAI CONSTANTINESCU Evoluția climei în secolul nostru 023 Noua instalație de fuziune nucleară Producerea de plasmă a inaugurat activitatea științifică la ALDEX Upgrade, o nouă experimentare de fuziune de la Institutul Max Planck de fizică a plasmei din localitatea Пе [UNK]т [UNK]й Garching, situată in apropiere de München. Această instalație va contribui la explorarea problemelor centrale ale cercetării fuziunii in condiții similare celor dintr-un reactor. O centrală de fuziune nucleară va trebui, in viitor, să extragă energie din fuziunea nucleelor atomice. Carburantul folosit este un gaz ionizat lejer, numit .,plasmă“, fructul celor două tipuri de hidrogen — deuteriul și tritiul. Pentru a aprinde focul fuziunii, plasma trebuie introdusă in cimpuri magnetice și încălzită la peste 100 de milioane de grade Celsius. Una din principalele probleme decurge din interacțiunea dintre carburantul arzind și pereții incintei. Această interacțiune face ca plasma să devină impură. Folosindu-se de ALDEX Upgrade, cea mai mare instalație de fuziune din Germania, specialiștii speră ca studiile începute in timpul experiențelor similare precedente să poată fi duse la bun sfirșit. Așezământ cultural ultramodern Marea metropolă germană Frankfurt pe Main este un El Dorado pentru elita arhitecților europeni și nu numai. Noul muzeu de artă modernă, operă a arhitectului vienez Hans Zollein, a fost construit aproape de centrul orașului. Firma constructoare a inălțat o clădire din beton și gresie, a cărei principală atracție constă în aceea că structurasimetrică a terenului este suprapusă printr-o utilizare asimetrică diagonală și spațială. Noua clădire se încadrează perfect in linia construcțiilor din zonă. Se apreciază că această veritabilă operă de artă va da un nou elan numeroaselor galerii de artă deja instalate. Cele două fotografii înfățișează holul central, aflat la parterul clădirii, respectiv o vedere exterioară a așezămintului cultural. (Ș.FJ