Showing posts with label alkuaineet. Show all posts
Showing posts with label alkuaineet. Show all posts

Saturday, August 12, 2017

Alkuaine 115 eli Moskovium


Alkuaine 115 eli Moskovium (engl. Moscovium) joka tunnettiin ennen nimellä ununpentium saattaa mullistaa koko ydinteknologian. Vaikka tuota alkuainetta on valmistettu vasta noin sata atomia, niin noiden atomien ansiosta tiedetään, että tuollaisten superraskaiden alkuaineiden valmistus on mahdollista, ja vaikka Moskoviumin pitkäikäisin isotooppi on ollut olemassa vain 220 millisekuntia, niin kuitenkin tuon alkuaineen luomiseen käytetyillä menetelmillä voidaan luoda myös muita keinotekoisia alkuaineita. Eli sen ansioista voidaan valmistaa tehokkaita liikuteltavia ydinreaktoreita. Niiden ansiosta ydinkäyttöiset ajoneuvot voivat ehkä tulevaisuudessa olla mahdollisia. Tuo alkuaine on sikäli erikoista, eli se kuuluu superraskaiden alkuaineiden ryhmään, joiden valmistaminen on mahdollista ainoastaan hiukkaskiihdyttimien avulla.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Moskovium


Tuollaisten alkuaineiden avulla voidaan toteuttaa hyvin pieniä sekä tehokkaita ydinreaktoreita, joiden polttoainesauvat eivät olisi lyijytäytekynän lyijyä suurempia, ja se tietenkin avaa uusia näkökulmia ydinreaktoreiden käyttöön. Toisin sanoen tuo alkuaineen avulla voidaan rakentaa ydinkäyttöisiä lentokoneita, joilla voidaan mutkattomasti operoida sekä ilmakehässä että vähintään Maata kiertävällä radalla. USA:lla tiedetään olleen suunnitelmia sekä ydinkäyttöisten lentokoneiden eli PROJECT TIMBERWIND:in että ydinkäyttöisten maa-ajoneuvojen valmistamiseksi. Tuo jälkimmäinen ohjelma tunnetaan ilmeisesti PROJECT NOMAD:in tai PROJECT ROVER:in nimellä. Onnistuessaan tuollainen ydinkäyttöinen ajoneuvo mullistaisi ajoneuvotekniikan.


Teoreettisesti voisi olla mahdollista valmistaa sellaisia superraskaita alkuaineita, jotka eivät olisi itse mitenkään radioaktiivisia. Tuolloin itseasiassa noiden reaktorin polttoaine-elementtien radiaktiivisen alkuainepitoisuuden pitäisi vain olla niin alhainen, että nuo aineet eivät ryhdy lähettämään radioaktiivisia hiukkasia. Tuolloin hyödynnetään sitä tietoa, että radioaktiiviset alkuaineet lähettävät sitä enemmän säteilyä, mitä enemmän niitä on jossain astiassa tai kappaleessa. Tuolloin voidaan ajatella, että valmistetaan sellaisia Moskoviumiin perustuvia polttoaine-elementtejä, joiden käsittely on yhtä helppoa kuin uraaniin perustuvien polttoainesauvojen, mutta koko vain olisi niin paljon pienempi.


Mikäli kyettäisiin valmistamaan radioaktiivista alkuainetta, joka reagoi magneettiin, niin silloin onnettomuuden sattuessa voimakkaan magneetin avulla voidaan estää näiden kappaleiden leviäminen maastoon.  Ydinreaktorin toimintaa voidaan tehostaa esimerkiksi voimakkaalla magneetilla, joka vetäisi puoleensa reaktorista lähteviä alfa- ja beta-hiukkasia, joiden kulkurataan voidaan magneettikentän avulla vaikuttaa. Tuolloin on kuitenkin vaarana se, että jos tuo alus suuntaa nuo hiukkaset väärään suuntaan, niin seurauksena on silloin kammottavia palovammoja, joiden paranemisesta ei ole mitään tietoa.


Toisin sanoen noiden hiukkasten lähtö reaktorista voidaan estää käyttämällä erittäin voimakasta magneettia, joka joko vetäisi noita hiukkasia itseään kohti, tai sitten ohjaisi niitä magneettikentän avulla tiettyyn suuntaan. Tietenkin tuolloin voidaan sitten luoda hyvin kevyt ydinkäyttöisen aluksen konsepti, joka kykenee liikehtimään erittäin tehokkaasti, ja se pystyisi lentämään jopa vuosikausia laskeutumatta maahan. Tuolloin tietenkin pitää muistaa se, että noiden alusten moottorien liikkuvat osat kuluvat noin pitkän toiminnan aikana, joten silloin kannattaa käyttää ramjet-eli patoputkimoottoria, jonka keskelle on asennettu ydinreaktori, jonka päälle suihkutetaan kylmää kaasua.


Lämpötilan kohotessa tuo kaasu sitten laajenee ja työntää alusta eteenpäin aivan kuten tapahtuu muissakin suihkumoottoreissa. Mutta tuon ydinkäyttöisen ramjetin toiminta-aika voisi olla vuosikausia, ja se kykenee sitten myös lentämään Maata kiertävälle radalle. Kuitenkin esimerkiksi Greenpeace ei varmaan olisi kovin myötämielinen tuollaiselle alukselle, eikä muutenkaan ydinkäyttöisille lentokoneille varmasti aivan heti löydy lupaa, eikä myöskään ydinkäyttöinen rekka olisi kuitenkaan ehkä katsastusmiehille mieleen.


Mutta tuollaisen synteettiseen isotooppiin perustuvan reaktorin avulla voidaan luoda sellaisia raskaan liikenteen ajoneuvoja, joissa olisi käytetty aivan uusia runkoa sekä rakenteita koskevia ratkaisuja, kuten esimerkiksi noissa ajoneuvoissa voisi olla ilmatyyny, joka mahdollistaa vaikka Atlantin ylityksen rekalla. Tuolloin ajoneuvon pohjaan asennetaan puhaltimet sekä alaslaskettava ilmatyyny, ja sitten tuota ajoneuvoa ajetaan kuin muitakin ilmatyynyaluksia, mutta mikään kovin yleinen tuosta välineestä ei missään nimessä ehkä kuitenkaan tule.


Tai sitten siitä voidaan tehdä vaikka meren pohjaa ryömivä sukellusvene, joka sitten toimii kuten Neuvostoliiton pienoissukellusveneet, jotka voivat ajaa meren pohjassa telaketjuilla, ja ehkä tällaisia ajoneuvoja käytetään tulevaisuudessa meren pohjaan sijoitettujen ohjus- ja muiden salaisten tukikohtien verkostojen  huoltamiseen. Eli tuolloin meren pohjaan tehdään vain tie, jota pitkin tämä sukellusvene sitten voi rauhassa ajaa. Kuitenkin noiden ajoneuvojen käyttö ei varmaan kovin yleistä olisi, koska tämänkaltainen kuljetuskalusto olisi todennäköisesti varattu vain hallituksen käyttöön, eikä muutenkaan ydinkäyttöinen auto tuskin koskaan tulee liikennöimään millään teillä, mutta kuten tiedätte, niin ydinkäyttöiset ajoneuvot ovat vain yksi höyrykäyttöistä autojen muunnelmista, joten ehkä jossain maailman teillä viilettää tuollainen ajoneuvo, jota ehkä testataan huomaamattomasti jossain kaduilla.

Sunday, January 8, 2017

Clive Cusslerin "Nostakaa Titanic!" (Raise the Titanic, 1978) on kirjoittajan ensimmäinen romaani, missä esitellään sankari nimeltään Dirk Pitt


Clive Cusslerin "Nostakaa Titanic" (Raise the Titanic, 1978)on kirja, joka ansaitsee paikkansa ihmisten hyllyssä. Se on hyvin viehättävä kuvaus siitä, kun joku supervalta alkaa kehittää erityistä asetta, millä se pystyy tuhoamaan kohti tulevia ohjuksia. Ideana kirjassa on se että USA:n asevoimat alkaa luonnostelemaan sellaista kaiutinta, millä voidaan luoda teräksen kova paineaalto.Kun Neuvostoliiton ohjukset osuvat tuohon teräksenkovaan paineaaltoon, niin silloin ne räsähtävät kappaleiksi. Itse kyllä hiukan ihmettelen, että mihin tuo USA:n tutkijaryhmä sitten tarvitsisi kirjassa mainittua "Byzanium-alkuainetta"? Kirja on ensimmäinen Dirk Pitt-romaani, ja siinä tietenkin vilisee erilaisia syvänmeren tutkimusvälineitä, mutta muuten tulos on melko paljon Alistair Macleanin romaanien kaltainen.

Eli tuon "Sisilialaisen projektin" onnistumisen kannalta tuo Titanicin nosto on ikään kuin pelkkää temppuilua, koska tuon kaiuttimen tarvitseman energian tuotantoon riittää aivan tavallinen sähköverkko. Tuon laitteen ideana on se, että voidaan kehittää ääniaalto, joka on kiveä kovempi. Ja itseasiassa esimerkiksi voimakkailla brisanttisilla räjähteillä kuten RDX:llä voidaan aikaansaada vastaava efekti, kuin metallisilla kalvoilla varustetuilla kaiuttimilla.

Tuossa räjähteillä toimivassa mallissa nuo RDX-panokset asetetaan telineissä oleviin putkiin, ja sitten nuo räjähteet laukaistaan oikealla hetkellä, jolloin sitten ilmakehässä etenevä paineaalto saa aikaan sen, että esimerkiksi lentokone voi pudota. Kun puhutaan esimerkiksi ääniaallosta, niin kyseessä on oikeastaan painerintama, joka etenee väliaineessa. Tuon ääniaallon nopeus ilmassa on vastaava kuin räjähteen sisällä etenevän palorintaman, ja siksi voidaan sanoa, että ääniaalto voi edetä ääntä nopeammin. Tuollaista painerintamaa joka etenee yli äänennopeuden kutsutaan "shokkiaalloksi". Joten toteuttaakseen tuollaisen äänikanuunan pitää sen rakentajan vain luoda kaiutin, jonka kalvo liikkuu edestakaisin ääntä nopeammin. Kun puhutaan ultravoimakkaista ääniaalloista, niin niiden mahdollista käyttöä esimerkiksi rakennusten tai lentokoneiden tuhoamiseen on varmasti tutkittu todella paljon.

Tuollainen ääniaaltoon tai nousevaan painerintamaan perustuvaa tuulitykkiä on kokeiltu monissa maissa, ja yleensä se on rakennettu niin, että esimerkiksi jättimäiseen torveen on kaadettu hiilivetyä, joka sitten on räjäytetty, niin että ylöspäin nousevat paineaallot ovat tuhonneet lentokoneita. Itse olen sitä mieltä, että tuulitykissä voisi olla potentiaalia esimerkiksi helikopterien torjuntaan. Mutta kun mietitään sitä, millainen tuulitykki voisi myös olla, niin silloin voidaan malliksi ottaa esimerkiksi rakettimoottori, joita asetetaan kohteen ympärille riviin. jolloin sitten voidaan muodostaa valtavan voimakas kuuman kaasun seinä, jolla estetään ainakin matalalla lentäviä lentokoneita pääsemästä kohteisiin.

 Kuitenkin esimerkiksi kaiutinten tai paineilman avulla toimiva tuulitykki olisi varmasti väline, joka joka olisi ehkä jopa kiinnostava esimerkiksi Pentagonin työntekijöiden mielestä. Mutta jos tuollainen supervoimakas kaiutin voidaan rakentaa sellaiseksi, että siitä tulee tarpeeksi kevyt, ja sillä olisi riittävän voimakas virtalähde, niin ehkä tuollaista järjestelmää voitaisiin käyttää myös lentokoneen nostamiseen ilmaan. Eli sen alle lähetetään supervoimakkaiden kaiuttimien avulla voimakkaita ääniaaltoja, jotka nostavat sen irti maasta. Ja jos tarkasti ajatellaan, niin LRAD-tekniikka voisi tehdä tuosta välineestä jopa sellaisen, että sitä voitaisiin oikeasti käyttää.

 Mutta kun ajatellaan tuota kirjaa vähän tarkemmin, niin silloin kyllä vähän rupeaa hymyilyttämään sellainen ajatus, että koko Titanic pitäisi nostaa sen takia, että tuollaista alkuainetta muka tarvitaan, ja jos se olisi sitten kaivettu jostain Novaja-Zemlijalta, niin silloin kyllä kirjan loppu hiukan ontuu, koska silloin USA käyttää kaiken Byzaniumin tuossa kokeessaan. Mutta kirja on oikeastaan aika hyvin kirjoitettu, vaikka se onkin Clive Cusslerin ensimmäinen romaani, ja ehkä sen takia suhteellisen kömpelöä tekstiä.

Ja kuten varmaan kaikki tietävät, niin tuo alkuaine "Byzanium" on täysin kuvitteellinen materiaali, koska maan pinnalla tai oikeastaan maapallolla luonnollisista alkuaineista painavin on Uraani, jonka jälkeen tuossa systemaattisessa taulukossa tulevat alkuaineet on keinotekoisesti valmistettu esimerkiksi pommittamalla toisia alkuaineita neutroneilla tai törmäyttämällä niitä lineaarikiihdyttimissä, joiden teho on vain murto-osa CERN:in syklotronin tehosta, mutta tuo alhaisempi teho estää noita atomeja hajoamasta palasiksi kun niitä törmäytetään. Ja tuolloin voidaan fuusiotekniikalla valmistaa melkein miten paljon uusia alkuaineita hyvänsä.

Nykyään muuten alkuaineiden toteaminen tapahtuu spekroskoopilla, joka on paljon tarkempi ja nopeampi alkuaineen toteamisväline kuin perinteinen kemiallinen testaus, ja se sitten tietenkin tekee mahdolliseksi myös äärimmäisen lyhyt ikäisten, eli sekunnin miljoonasosan olemassa olevan aineen toteamisen alkuaineeksi niiden spektriviivojen avulla. Tuollaisen laitteen avulla ovat löytyneet mm. alkuaineet 115 ja siitä eteenpäin tulevat alkuaineet, joiden olemassaolo oli ennen pelkkää teoreettista pohdintaa.

Tuollaisten superraskaiden alkuaineiden avulla voidaan valmistaa noin pingispallon kokoinen ydinreaktori, jolla sitten voisi esimerkiksi lentokone lentää jopa vuosien ajan. Ja jos voidaan luoda tuollainen superraskas alkuaine, jonka puoliintumisaika olisi ehkä kaksi vuotta, niin ihmisen unelmasta rakentaa todellisen elämän "Millenium Falcon voisi tulla totta. Titanicia ei varmasti koskaan tulla oikeasti nostamaan, koska se on katkennut kahtia upotessaan.


kirjabloggaus.blogspot.fi

Cosmic vacuums and gravitational drive.

Maybe. We can never create the WARP drive. That can transport entire spacecraft. But maybe. We could create the dark point in the light wave...