Nejdůležitější vědecké objevy v roce 2012

MATERIÁLY PRO NOVÉ TISÍCILETÍ registrační číslo projektu CZ.1.07/2.3.00/35.0009

Nejdůležitější vědecké objevy v roce 2012 Elektrárny ve vesmíru Letem termojaderným světem, část 2.

02/2012

ZAČÍNÁME

Seznamte se s projektem Materiály pro nové tisíciletí Materiály pro nové tisíciletí jsou koncipovány jako projekt popularizace vědy a výzkumu. Projekt je zaměřen na 3 důležité oblasti, jejichž činnost je provázána na řadu dalších. Jedná se o: • popularizaci v oblasti materiálového výzkumu (jakožto základního stavebního kamene dalších vědních a konstrukčních oborů); • popularizaci v oblasti kosmu, astronomie a jevů ve vesmíru; • popularizaci v oblasti řízené termojaderné fúze. V současné době právě v těchto odvětvích chybí celé dvě generace výzkumných pracovníků. Vysoké školy stále trpí nedostatkem schopných mladých vědců, kteří by neodcházeli do soukromé sféry či do zahraničí. Věříme, že vytvoření komplexních popularizačních materiálů spolu s informovaností žáků, studentů i jejich pedagogů povede ke zlepšení konkrétních kompetencí pracovníků a zajistí udržitelnost vědy a výzkumu i pro další generace. Realizovaný projekt je podpořen v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost, konkrétně v oblasti podpory 2.3 - Lidské zdroje ve výzkumu a vývoji. Období realizace projektu je 01.07.2012 30.06.2014.

ŽADATEL PROJEKTU Vítkovice - výzkum a vývoj - technické aplikace a. s. www.vitkovice.net

2 MAT 21

PARTNEŘI Asistenční centrum, a.s. www.asistencnicentrum.cz Česká kosmická kancelář o.p.s. www.czechspace.cz Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. www.ipp.cas.cz CÍLOVÉ SKUPINY • žáci základních a středních škol z 5 zapojených krajů (zájemci o vědecko-výzkumnou práci); • pedagogičtí pracovníci základních a středních škol (pracovníci v oblasti seznamování žáků s výzkumem a vývojem); • studenti prvního stupně terciárního vzdělávání (bakalářského studia) v technických studijních oborech (zájemci o působení ve vědeckých oborech).

HLAVNÍ AKTIVITY • cykly přednášek; • dny otevřených dveří u žadatele a partnerů; • účast na výstavách, sympoziích a konferencích; • vydávání publikací; • semináře pro pedagogické pracovníky; • natočení krátkých popularizačních filmů; • celoroční kroužek pro žáky základních a středních škol; • další vzdělávání v oblasti soft skills; • interaktivní webové stránky.

EDITORIAL

Úvodní slovo k projektu Vážení přátelé, dostáváte do rukou druhé číslo našeho projektového časopisu MAT21. Doufáme, že si v něm každý z vás najde něco zajímavého, a že si na závěr všichni s chutí zahrajete „kosmické pexeso“, které vám přinášíme na poslední stránce. Aktivity projektu „Materiály pro nové tisíciletí“ se nám naplno rozjíždějí, stejně tak, jako se rozjíždí činnost všech šestadvaceti školních kroužků, které podporujeme v jejich činnosti. Hned od začátku roku 2013 začnou exkurze jednotlivých školních klubů a první zájemci navštíví program České kosmické kanceláře. Již teď se mohou ti, kteří se přihlásili, těšit na program na pražské Štefánikově hvězdárně, nebo na nově zrekonstruované hvězdárně v Brně. Na pořadu bude přednáška o tom, jak se ve vesmíru žije kosmonautům a co kosmonautika

přináší běžným lidem na Zemi. Poté bude následovat prohlídka dané hvězdárny a pořad o vesmíru. Těšte se, určitě se dozvíte mnoho zajímavých věcí – třeba i to, jak chodí kosmonauté ve stavu beztíže na záchod, nebo co má s kosmonautikou společného suchý zip.

Prožijte úspěšný konec roku 2012 a vstupte do roku 2013 plni optimismu a s dobrou náladou! A nebojte se – konec světa nebude!!! Za realizační tým projektu „Materiály pro nové tisíciletí“ Milan Halousek Česká kosmická kancelář

OBSAH 3 4–6 7 8–9 10–11 12–13 14 15–17 18–20 21–22 23–24

Úvodní slovo Elektrárny ve vesmíru Vědci modelují chování materiálů pro fúzní elektrárny Letem termojaderným světem, část 2. Projektové akce Zajímavosti z domova i ze světa Nejstarší, a přesto výkonný Wolfram mění plány Nejdůležitější vědecké objevy v roce 2012 Kalendář akcí Pexeso

Informace k vydání: Autor: kolektiv autorů, Vydává: Vítkovice - výzkum a vývoj - technické aplikace a. s., Náklad: 200 ks Tento časopis vzniká s přispěním Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky v rámci projektu Materiály pro nové tisíciletí (registrační číslo CZ.1.07/2.3.00/35.0009).

MAT 21 3

SOLÁRNÍ ENERGIE

Elektrárny ve vesmíru Určitě to známe bez výjimky všichni: chceme si v tmavém koutě na něco posvítit ale ejhle! – baterie v naší svítilně jsou „mrtvé“. To nic, skočíme pár bloků dále do sámošky a baterie za nevelkou sumu peněz zakoupíme. Nebo chceme někomu zavolat, případně poslat SMSku a na displeji mobilu si všimneme jedné poslední čárky uvnitř obrysu baterie. Opět nevadí, mobil zapojíme skrze nabíječku do zásuvky ve zdi a za chvíli bude zase fit. Řešením výše uvedených potíží strávíme řádově minuty. Ale dovedete si podobnou situaci představit ve vesmíru? Jak to asi řeší meziplanetární sondy miliardy kilometrů od Země? Nebo jak velké krůpěje potu vyskakují na čelech astronautů, když se něco pokazí v rozvodech elektřiny na kosmické stanici? A jak vůbec taková stanice elektřinu získává? Centrem dění dnešní pilotované kosmonautiky je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS), oblétávající neustále Zemi ve výšce nějakých 400 kilometrů nad jejím povrchem. Stanice se zde nachází od vypuštění svého prvního modulu v roce 1998, trvale je obydlena lidskou posádkou od roku 2000 a před třemi lety se její stálá posádka rozrostla ze 3 na 6 členů. Kosmonauté zde tráví čas v celkem 13 přetlakových modulech, kdy včetně veškerých externích podpůrných konstrukcí má stanice rozlohu asi fotbalového hřiště (délka jejího hlavního příhradového nosníku činí 108 metrů, váží cca 450 tun a na její palubě se nacházejí doslova tisíce přístrojů pro zajištění životních podmínek pro posádku a pro provádění stovek vědeckých experimentů). To je, co? To musí být elektřiny k provozu takového monstra. Ale kde se bere? Astronauti mají v modulech rotopedy, ale ty můžeme podle mne vyloučit, protože slouží pouze k nutnému tělocviku. Správnou odpovědí jsou obří solární panely, díky nimž je ostatně stanice tak nádherným a jasným objektem, když ji vidíte zdánlivou rychlostí letadla přelétat večer nebo ráno nad naším územím. A solární panely ISS si zaslouží stejnou úctu, jako parametry celého orbitálního komplexu:

4 MAT 21

Nádherný obrázek stanice ISS s jasně patrnými strukturami solárních panelů. Zdroj: http://www.zum.de/wettbewerbe/unterricht_innovativ/projekte/hebeler/iss/iss05.jpg

na „páteři“ kosmické stanice, složené z příhradových nosníků, nalezneme čtyři body, ze kterých vycházejí na opačné strany dvě solární „křídla“ SAW (Solar Array Wing), každé o délce 35 metrů a šířce 11,5 metru (každé křídlo v podstatě obsahuje dva rovnoběžné panely vedle sebe). Rozpětí obou křídel SAW z jednoho z bodů příhradového nosníku poté činí 73 metrů, což už je v tomto případě nějaké číslo. Pokud chceme čísla ještě vyšší: každý panel SAW sestává ze 32.800 solárních článků, z nichž každý má rozlohu 8 cm2 a najdeme v něm 4.100 diod. Příhradové nosníky se solárními panely byly na stanici dopraveny raketoplány. Samozřejmě, že nákladový prostor kosmického letounu by i přes jeho vnější impozantní rozměry stěží pojal 73metrové solární panely, takže tato elektrická křídla byla při startu z Floridy složena coby harmonika ve speciálních krytech a jejich rozvinutí se poté provádělo až přímo na oběžné dráze. Avšak pozor! Muselo

probíhat pomalu a postupně. Dle zkušeností z minulosti se totiž solární panely uměly ve složeném stavu slepit, což by mohlo vést k nepříjemnému poškození během jejich rozvinování. Proto museli astronauti při tomto úkolu postupovat pomalu a s přestávkami kvůli zahřátí panelů Sluncem. Obrovitá solární křídla ISS jsou vyrobena především z křemíku: Křemík (angl. silicon) je polokov, výrazně zastoupený v zemské kůře. Poprvé byl rozpoznán coby složka pazourku v roce 1787. Na vzduchu je neomezeně stálý, v přírodě jej však nenajdeme v čisté podobě, spokojit se musíme se sloučeninami, přesto je ho na této planetě hodně, dle odhadů tvoří přes čtvrtinu zemské kůry. Najdeme ho ve většině hornin, tvořících zemskou kůru – pískovec, jíl, žula, ve všech vyvřelých horninách, nejvýznamnějším zástupcem je však křemen. Využívá se při výrobě polovodičových součástek, skla, keramiky a stavebních materiálů.

CHEMICKÁ BATERIE

Každý solární panel SAW produkuje 10,5 až 15 kilowattů energie, poslední příhradový nosník se solárními panely, přivezený na stanici počátkem roku 2009 raketoplánem Discovery, stál cca 300 milionů dolarů, za jeho vývojem stála kromě NASA a dalších firem firma Boeing. Samozřejmě, že veškerá vyrobená elektřina neputuje okamžitě do systémů stanice, ale až 60 procent vyprodukované elektřiny je použito k nabíjení baterií, ze kterých si staniční systémy berou pohonnou sílu v době, kdy se stanice pohybuje ve stínu Země (kde stráví až polovinu ze svých 16 každodenních 90minutových oběhů Země – její posádka tak denně pozoruje 16 soumraků a úsvitů). Tyto baterie jsou také velmi zajímavou kapitolou. Základem těchto baterií jsou ve své podstatě jednotky označované zkratkou ORU (Orbital Replacement Unit). Specifika ORU rozhodně nejsou nezajímavá: kvádr o rozměrech 102 krát 91 krát 46 cm s hmotností 170 kilogramů, rozhodně nezávidím astronautům, kteří museli tyto jednotky při kosmickém výstupu vyměňovat, ale o tom za chvíli. Každá jednot-

ka ORU obsahuje 38 nikl-vodíkových článků, zapojených do série. Zapojíme-li do série dvě ORU s celkovými 76 články, získáme konečně jednu baterii, jež je šest v každém ze čtyř bodů stanice, a ze kterých se do protějších stran rozbíhají solární panely. Každá baterie (dvě ORU) poskytuje až 8 kilowattů elektrické energie, snese až 38.000 nabití a vybití s opotřebením pouhých asi 35 procent. Plánovaná životnost baterií je 6 a půl roku, tzn., že při momentálně plánovaném provozu ISS do roku 2020 bude každá baterie minimálně jednou vyměněna. V praxi to ovšem není tak jednoduché, s ukončením provozu raketoplánů byla ztracena nejdůležitější dopravní kapacita na trase Země-ISS a zpět a nejdůležitější pracovní síla na její palubě. Například první sada baterií, vypuštěná v prosinci 2000 byla vyměněna až posádkami dvou raketoplánů v červenci 2009 a květnu 2010. Nikl-vodíková (NiH2) baterie: Vývoj započal na začátku 70. let 20. století v USA a poprvé byly použity roku 1977 na

Interiér jednotky ORU – po odstranění krytu, je možné spočítat 38 článků. Zdroj: http://www.solaripedia.com/images/large/1167.jpg

navigační družici amerického námořnictva NTS-2. Skládá se z kladné elektrody z niklu a záporné, která obsahuje katalyzátor a vodík. Když baterie poskytuje proud, plynný vodík v tlakové nádobce reaguje s kyslíkem z niklové elektrody. Vzniklá voda je vstřebávána niklovou elektrodou a na druhé straně produkována na vodíkové elektrodě, koncentrace draslíko-vodíkového elektrolytu se nemění. Během vybíjení klesá tlak vodíku, což poskytuje dobrý indikátor, kolik toho baterie ještě vydrží. Když baterii nabijeme až moc, voda, produkovaná niklovou elektrodou se dostane až k vodíkové elektrodě a její molekuly jsou zde rozbity, baterie v zásadě může vydržet přílišné nabití, dokud se může zbavovat vzniklého přebytečného tepla, což například na ISS zajišťuje smyčka s tekutým čpavkem, která teplo odnáší do tzv. radiátorů, ze kterých je vypouštěno do kosmu. Baterie mají nevýhodu relativně rychlého samovolného vybíjení, na druhé straně od nich můžeme očekávat efektivní přísun energie a dlouhou životnost, díky čemuž nacházejí uplatnění často právě na kosmických korábech. Každá baterie na ISS poskytuje od 25 do 75 (po krátkou dobu) ampér a pracuje s napětím 76 až 123 voltů. Astronauté, měnící staré baterie za nové při dvou misích raketoplánů (viz výše), si práci jistě užili. Šlo o manipulaci s obrovskou bednou, vážící skoro dva metráky. Ve stavu beztíže, dobrá, ale svoji hybnost předměty neztrácejí ani tam, čili když byť tedy lehkým pohybem dáte takovou příšeru do pohybu, jen stěží ji zastavíte. Přesun baterií tedy rozhodně nebyl pro duo ve skafandrech na členitém povrchu stanice lehký, vše probíhalo tak, že jeden z dvojice vždy předal baterii druhému a přesunul se, poté převzal baterii zpátky, aby se mohl přesunout jeho kolega a baterii zase kousek posunout atd. NASA astronauty, provádějící výměnu, trefně přezdívala „pastýři“. Nezáviděníhodnou situaci si posádka stanice vychutnala na konci léta 2012, když musela vyměnit jednotku MBSU, starající se o převod energie ze dvou solárních panelů, jelikož starý exemplář trochu zlobil. Instalace náhradní jednotky se však nezdařila kvůli

MAT 21 5

RADIONUKLIDY

závitům, znečištěným železnými pilinami. Bylo nutné výstup zopakovat a astronauti si tentokrát s sebou přinesli speciální nářadí – kartáčky na zuby. Tyto nástroje, na něž se každé ráno s nenávistí díváme, spěchajíce do práce či školy, zachránily kosmickou stanici od komplikovaného provozu bez významného množství proudu. Zanechme nyní posádku Mezinárodní vesmírné stanice s přáním, aby zubní kartáčky už používali jen na svůj chrup, a položme si následující otázku: baterie ISS získávají proud ze solárních panelů, ale co ubohé meziplanetární sondy, které jsou na toto již příliš daleko od Slunce? Udává se, že již za drahou Marsu jsou solární panely téměř k ničemu. Nejen těmto osamělým výzkumníkům přichází na pomoc Evropská kosmická agentura (ESA), jejímž členem je již čtyři roky i naše vlast. ESA zaúkolovala Národní jadernou laboratoř Velké Británie (NNL), která hodlá využít radioaktivní izotop Americia (241Am) k vývoji nových radionuklidových baterií, za které je ESA ochotná dát až milion liber (přes 30 milionů korun), energie, uvolňovaná radioaktivním materiálem zastoupí energii, kterou třeba na ISS produkují solární panely. Americium: Je to silně radioaktivní kovový prvek, který lidstvo připravuje uměle, v přírodě jej nenalezneme. Poprvé se ho podařilo vytvořit roku 1944 v Chicagu, užívá se v měřících přístrojích, v detektorech požáru nebo v medicíně při léčbě nádorových onemocnění. Jeho vcelku jednoduchým zdrojem je použité jaderné palivo. Autor článku: Vít Straka Zdroje: www.wikipedia.org www.3pol.cz www.nasa.gov

6 MAT 21

Astronauté Michael Good a Garrett Reisman z posádky raketoplánu Atlantis STS-132 (květen 2010) pracují na výměně baterií, kroužkem je označena jednotka ORU. Zdroj: http://3pol.cz/img/pic/0/2010/09/solarni_panely_03.jpg

Vědci modelují chování materiálů pro fúzní elektrárny

Schéma alfa rozpadu atomového já jádra. Zdroj: http://upload.wikimedia.org/ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/Alph pedia/commons/thumb/7/79/Alpha_Decay.svg/2000px-Alpha_Decay.svg.png cay.svg/2000px-Alpha_Decay.svg.p

Experti z Centra pro fúzní energii (CCFE) v britském Culhamu provedli první komplexní odhady životnosti materiálu v budoucí fúzní elektrárně. Studie se zaměřila na efekty spojené se vznikem helia ve fúzních materiálech. Nárazy neutronů na stěny reaktoru a další součásti konstrukce způsobují jaderné reakce, které vedou k transmutaci atomů prvků v konstrukčních materiálech. Při transmutaci se mění jádra prvků na jiná, což je v tomto případě obvykle nežádoucí. Helium je jedním z plynů, které při takových reakcích vznikají - jádra helia jsou totiž produktem radioaktivního alfa rozpadu.

„Našli jsme opravdu velké rozdíly mezi chováním různých materiálů,“ uvedl Mark Gilbert z výzkumné skupiny. „Dobrá zpráva je, že wolfram (ze kterého zřejmě budou postaveny komponenty pro odvod fúzních produktů v ITER i DEMO) vykazuje malou náchylnost k akumulaci helia a křehnutí. Naopak v konstrukčních ocelích vystavených působení neutronů je produkce helia vyšší. Studie klade důraz na potřebu vývoje materiálů se speciální mikrostrukturou, jedná se například o oceli zpevněné různými oxidy, které odolávají hromadění helia a nestávají se křehkými. Myslíme si, že komplexní přístup, který jsme

použili, funguje dobře a pomůže vývoji materiálů pro DEMO.“ Autoři článku: Jan Mlynář a Ondřej Ficker Zdroje: převzato z ITER newsline - www.iter.org/ newsline

Koncepční představa fúzní elektrárny s reaktorem typu tokamak. Schéma použito s laskavým svolením EFDA. Zdroj: http://www.iter.org/doc/www/ content/com/Lists/Stories/Attachments/1384/fusion_plant.jpg

Hromadění helia způsobuje rozpínání a křehnutí materiálu, které může vést až k trhlinám a zlomům. Právě tato skutečnost se může stát jedním z omezujících faktorů životnosti fúzních elektráren. Specialisté na materiálové modelování, kteří spolupracují s dalšími experty na jaderná data a na transport neutronů, publikovali průkopnickou studii, ve které je design budoucí fúzní elektrárny zkoumán pomocí komplexního počítačového modelu. Ten poskytuje přesné předpovědi životnosti komponent s ohledem na produkci helia. Výsledky pomůžou konstruktérům vybrat vhodné materiály pro DEMO – demonstrační projekt fúzní elektrárny, která bude následovat ITER.

MAT 21 7

TERMOJADERNÁ FÚZE

Letem termojaderným světem, část 2.

Kdosi prohlásil, že uchovat termojaderné plazma v klidu, je jako přenášet puding v síťové tašce. Dlouho trvalo, než se našel způsob, jak vysokoteplotní plazma zkrotit. Byla postavena řada zařízení s magnetickým polem, i bez a až v roce 1968 v Novosibirsku na mezinárodní konferenci vědci bývalého Sovětského Svazu v čele s A. L. Arcimovičem převedli výsledky získané na zařízení tokamak, před kterými si zbytek světa doslova posadil na…židli. Výsledky

rychle potvrdili vědci ze Spojeného království a tokamak tak zahájil vítěznou cestu světem. Tak jako se počítá historie lidské společnosti před Kristem a po Kristu, je termojaderná věda před tokamakem a po tokamaku. Současný vrchol dosažený tokamakem se jmenuje ITER a staví ho vedle Evropské unie dalších šest států na jihu Francie. Ale nepředbíhejme a pojďme si říci něco o tom, co bylo, když ještě nebyl... tokamak.

Cívka části centrálního solenoidu vyhlíží mohutně – konec konců bavíme se o magnetickém udržení.

8 MAT 21

Od Rutherfordových pokusů ve třicátých letech předběhlo uvolňování jaderné energie fúzí štěpení jader, a to jak ve vojenské, tak v civilní oblasti. Když byla odpálena fúzní jaderná nálož v roce 1952, odborníci čekali na základě analogie se štěpnou jadernou reakcí, že se fúzní elektrárna objeví do deseti, maximálně do dvaceti let. Nestalo se tak. Co je příčinou zdánlivě dlouhých výzkumů, na jejichž konci by měl zdroj energie, jaký lidstvo dosud nepoznalo?

TERMOJADERNÁ FÚZE

Stavba největšího supravodivého stelarátoru Wendelstein W7-X v IPP Greifswald. Zdroj: fotografii poskytl Milan Řípa“

Z lidského hlediska je jasné, že zvládnutí něčeho tak ideálního, jako je fúzní energie, nebude snadné. Z fyzikálního hlediska je třeba přiblížit dvě souhlasně elektricky nabitá a tudíž elektrostaticky se odpuzující jádra na vzdálenost, kdy začnou působit přitažlivé jaderné síly, a tím dojde k fúzi jader. Kinetickou energii potřebnou k překonání potenciální bariéry lze dodat jádrům dvěma způsoby - usměrněnou urychlovačem a chaotickou ohřátím. Z hlediska energetického zisku se zdá, že k cíli povede druhý způsob a proto se hovoří o termojaderné fúzi. Látka při termojaderných teplotách je ve stavu plazmatu. Zjednodušeně lze říci, že plazma je ionizovaný plyn (to je substance složená z nabitých a neutrálních částic). Právě fyzika vysokoteplotního plazmatu – teoretický základ pro první fúzní experimenty – neexistovala. Ke svému vývoji na druhou stranu potřebovala relativně rozměrná a tudíž nákladná zařízení, která vyžadovala teoretické zdůvodnění – začarovaný kruh.

Termojaderné teploty dosahují hodnot stovek miliónů stupňů. Takové teploty lze izolovat od stěn reaktoru pouze silovými poli a prakticky jediným použitelným polem je pole magnetické. Vhodné konfigurace magnetického pole se nazývají magnetické nádoby. V průběhu let se nejlepší magnetickou nádobou ukázala konfigurace zvaná tokamak. Slovo ruského původu značí „toroidálnaja kamera i magnitnyje katuški“ – toroidální komora a magnetické cívky. Tokamak je transformátor, do jehož primárního vinutí se vybije elektrický výkon, který se zkratuje v jediném sekundárním závitu. Elektrický proud zkratového výboje plazma jednak ohřívá Jouleovým teplem a jednak spoluvytváří magnetickou nádobu. Tato dvojrole je geniálním nápadem pánů A. D. Sacharova a I. E. Tamma. Tokamak tvoří celá řada soustav magnetických cívek plnící nejrůznější úkoly – většina z nich je dnes u větších zařízení z důvodů kladné energetické bilance tokamaku ze supravodivého materiálu. Plazma se na termojaderné

teploty doohřívá mikrovlnami a svazky rychlých neutrálních částic. Tokamakové plazma se stalo hybnou silou rychlého rozvoje fyziky vysokoteplotního plazmatu. V počátcích fúzního výzkumu byl více než zdatným partnerem tokamaku stelarátor původem z amerického Princetonu, kde ho sestrojil slovutný astrofyzik L. Spitzer. Možnost pracovat kontinuálně byla „kompenzována“ nesmírnou složitostí cívek magnetického pole. Komplikovanost sebou nesla netěsnosti magnetické nádoby, a tím i zhoršené udržení energie plazmatu. Teprve současnost, která nabídla výkonné počítače, zpřesnila udržující magnetické pole natolik, že se v Greifswaldu na severu Německa dokončuje velký supravodivý stelarátor Wendelstein W7-X. Brzy uvidíme, zda optimismus jeho konstruktérů má opodstatnění. Autor článku: Milan Řípa

MAT 21 9

OHLÉDNUTÍ

Projektové akce

03.10.2012 NOC VĚDCŮ NA ONDŘEJOVSKÉ HVĚZDÁRNĚ Dne 03.10.2012 proběhla prezentace projektu MAT21 na Evropské noci vědců na Ondřejovské observatoři. Díky hezkému a příjemnému podzimnímu počasí přišlo na akci cca 1.000 návštěvníků. Prostorem, kde se prezentoval náš projekt a Krteček (děti i dospělí se zaujetím podle fotografií hledali toho pravého „kosmického“ mezi šesti vystavenými) prošlo cca 400 - 500 lidí.

10 MAT 21

05.-06.10.2012 SEMINÁŘ PRO PEDAGOGY V rámci projektu byl zrealizován první seminář pro pedagogy, který se uskutečnil v Pardubicích ve dnech 05.–06.10.2012. Cílem semináře bylo všem zúčastněným prezentovat jednotlivé klíčové aktivity a také odborné přednášky Milana Halouska z České kosmické kanceláře, Milana Řípy a Jana Mlynáře z Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd České republiky, v.v.i a Jiřího Režnara ze společnosti Vítkovice-výzkum a vývoj - technické aplikace, a.s. Mezi dalšími přednášejícími byly i účastníci z řad pedagogů, kteří prezentovali svoji činnost ve vztahu práci s žáky a budování jejich vztahu k vědě a technice.

02.11.2012 DNY OTEVŘENÝCH DVEŘÍ V ÚSTAVU FYZIKY PLAZMATU AKADEMIE VĚD ČESKÉ REPUBLIKY, V.V.I. V rámci projektu a Týdnu vědy a techniky se konaly v pátek 02.11.2012 pro školy a v sobotu 03.11.2012 pro veřejnost v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. Dny otevřených dveří. Žáci v pátek po úvodní přednášce (pojem plazma, historie a současnost ÚFP) byli rozděleni do skupin po 15 až 20 a v doprovodu svého pedagoga a „průvodce“ označeného visačkou „Ústav fyziky plazmatu“ navštěvo-

OHLÉDNUTÍ

Sobota byla věnována zájemcům z řad veřejnosti. Úvodní přednášky se konaly podle zájmu a podle zájmu příchozí, vybavení plánkem a popisem, navštěvovali jednotlivá vědecká oddělení tentokrát bez průvodců. Oproti pátku byla úvodní přednáška doprovozena demonstracemi s ohledem na věk malých posluchačů. V sobotu navštívilo ÚFP cca 100 „jednotlivců“. 03.11.2012 CESTA ZA LABORKAMI Dne 03.11.2012 se uskutečnila společná akce dvou kroužků zapojených do projektu Materiály pro nové tisíciletí. Jedná se o kroužky ze ZŠ U tenisu, Přerov a Všeobecného sportovního gymnázia v Bruntále. Tyto dva kroužky se zúčastnili prezentace pokusů v “Laborkách Gymnázia Václava Beneše Třebízského ve Slaném”. vali jednotlivá pracoviště ÚFP areálu Mazanka. Na Mazance ÚFP sídlí ve čtyřech budovách.

Podrobnější informace o průběhu této akce naleznete na:

08.11.2012 PŘEDNÁŠKA „STŘEDOŠKOLÁK INICIUJE VÝZKUM ŘÍZENÉ TERMOJADERNÉ FÚZE“ V rámci projektu Materiály pro nové tisíciletí, reg. č. CZ 1.07/.2.3.00/35.0009 a Týdnů vědy a techniky 2012 proběhla v Malém sále budovy Akademie věd České republiky ve čtvrtek 08.11.2012 přednáška „Středoškolák iniciuje výzkum řízené termojaderné fúze“. V Malém sále byly vystaveny tiskoviny na téma fúze včetně skládačky ITER, o kterou byl velký zájem. Zejména, když posluchači našli ve skládačce nabídku pracovních míst na projektu ITER.

9.11.2012 PŘEDNÁŠKA „STŘEDOŠKOLÁK INICIUJE VÝZKUM ŘÍZENÉ TERMOJADERNÉ FÚZE“ Na pracovišti vědeckého oddělení se jich ujali „vypravěči“, kteří žákům vysvětlili, čím se pracoviště zabývá. Exkurze po všech pracovištích trvala 3 až 4 hodiny. V pátek navštívilo ÚFP cca 300 žáků z různých typů zejména středních škol.

http://laborky.gymnaziumslany.cz/index. php?option=com_content&view=article&id=125:byloprerovclan&catid=25:dokoncenokategorie&Itemid=59

V pátek 09.11.2012 proběhla ve Východočeském muzeu Pardubice další přednáška „Středoškolák iniciuje výzkum řízené termojaderné fúze“. Posluchači byli tentokrát žáci SPŠE Pardubice a veřejnost.

MAT 21 11

POZORUHODNÉ NOVINKY

Zajímavosti z domova i ze světa VESMÍR CHYBY TRESTÁ. JAK ZACHRÁNIT SATELIT, KDYŽ TECHNIK NEZAPOJÍ KABEL Co se dá dělat, když družice nedorazí na své místo na oběžné dráze a je nutné ji ve vesmíru hledat? Co když technici na Zemi zapojí kabely tak, že se vůbec nezažehne raketa? Přečtěte si dva skoro neuvěřitelné příběhy o úspěšně zakončených neúspěších. Více čtěte zde: http://technet. idnes.cz/zachrana-druzic-z-obezne-drahy-de9-/tec_vesmir. aspx?c=A121116_130308_tec_ vesmir_mla

ÁKON: Z ÁKLADNÍ Z růstá. u neustále na sm Chaos v ko

NEJVĚTŠÍ ROZZUŘENÁ ČERNÁ DÍRA PŘEDÁVÁ JÁDRU MLADÉ GALAXIE ENERGII DOSUD NETUŠENÝCH ROZMĚRŮ Nová pozorování ESO odhalila výjimečný kvasar a výjimečnou černou díru. Možná však nejsou výjimečné, jen jsme o nich neměli dosud ponětí. Dalekohled ESO/ VLT objevil kvasar, ze kterého uniká hmota asi pětkrát rychleji, než z jakéhokoli jiného dosud objeveného. Více čtěte zde: http://www. national-geographic.cz/detail/ nejvetsi-rozzurena-cerna-dira-predava-jadru-mlade-galaxie-energii-dosud-netusenych-rozmeru-34229/

12 MAT 21

FE L S O Kr á s t N Ů V Z Á K ON : myšle Kr á s t n myšle ky od jed né o s nk y o o d mn oha l b y j e p l a g idí je i v ý zku á t o r s t v í . m.

KOUPILI DRUŽICI ZTRACENOU VE VESMÍRU A UNIKÁTNÍM MANÉVREM JI ZACHRÁNILI I zdánlivě fatální chyby se někdy dají ve vesmíru napravit a ztracené družice zachránit. Co se naopak stane, když pojišťovna zvítězí nad selským rozumem, ukazuje příběh ruského satelitu. Musel být zbytečně zničen, i když by mohl sloužit polárníkům, kteří jsou jinak bez stálého spojení se světem. Více čtěte zde: http://technet.idnes. cz/jak-zachranit-druzici-satelit-dk5-/ tec_vesmir.aspx?c=A121123_132934_ tec_vesmir_mla

TI: v ý OS ivní něž N t TIV ga rov ě. E K k n e d ek p a t n P RS e de s l e č í š PE násl a ná kon Y s z ON za ají ře, ÁK mají ní m dob ř. Z NÍ ní vá alo hů OČ kává čeká zač eště R IP č e í o C o í j EC ní o itivn ky. konč R v d NE gati . Poz ýsle ně, s e v y N dk ní pat s l e g a t i v al o š ne z a č Co

MURPHYHO ZÁKONY

ždy zdar - v ostý ne r p a n a I: NO S T ovat z d. R MAR t nelze považ FAKTO n e ný příkla v o im r r a e v p x o e k ý užit ja Žádn tiž poslo může to

hp tm da.p ersal.h z/ve iv : OJE rphy.ic.c b.cz/un e Z DR u y.sw ://m ht tp /mu.rph :/ ht t p

LIBEREČTÍ VĚDCI HLÁSÍ VELKÝ OBJEV, UMÍ ZABÍT HIV I DALŠÍ VIRY A BAKTERIE Přelomový objev libereckých vědců pomůže zachránit tisíce lidských životů. Vyvinuli způsob, jak spolehlivě zabít jakoukoliv bakterii nebo virus včetně HIV. Zničí je speciální odolná vrstva s kationty stříbra, která se může v roztoku nanést na jakýkoliv povrch. Takto ošetřené kondomy, roušky, dlaždičky nebo skla mohou zcela změnit systém boje proti šíření infekcí. A chránit životy. Více čtěte zde: http://zpravy.idnes. cz/liberecti-vedci-a-objev-nanovrstvy-nicici-bakterie-a-viry-pm0-/domaci. aspx?c=A121119_181732_liberec-zpravy_ert

UHNĚTE PŘED TAJNOU TROSKOU, VOLAJÍ Z USA. VESMÍRNÉHO SMETÍ PŘIBÝVÁ Kolem Země obíhá asi tisíc aktivních družic. A minimálně desetkrát více trosek, které nikdo neovládá. Hrozí, že brzy nebude možné reálně plánovat vesmírné lety. A vojenská tajemství to také neusnadňují. Více čtěte zde: http://technet. idnes.cz/vesmirne-smeti-a-trosky-0wp-/tec_vesmir. aspx?c=A121127_173455_tec_ vesmir_pka

C E RF O 1. Ne V Y POZN dá-li ÁM o ma se věc p K Y K MOD t o c ho e ma 2. Kd p i t s e E RN Í V Ě yž to tiku. DĚ l sk ý m n edáv o eko rozum : á ž n ádny em, j omii, 3. Je de smy ne -li 4. Je něco zele bo o psyc sl, pak se stliže ho l o g né ne j e dná b ii. to 5. N e b uď fungu zapáchá o se to h ýbe, , je to je - li t j e o, je c t o bio to f y z h e m i e . l og ie ik a . .

lalo dob ÁKON: , aby se to udě ělalo Z V Ů N E to ud MESKIM í dost času na a to, aby se to n n e u n s y a d č t Nik do s vždy je ře. Ale znovu.

PŘED NÁRAZEM ASTEROIDU BY ZEMI MOHLY CHRÁNIT PAINTBALLOVÉ KULIČKY Zemi v budoucnosti reálně hrozí srážka s asteroidem. Můžeme tomu nějak zabránit? Jednoho talentovaného studenta napadl docela geniální nápad, jak by to šlo provést... Zemi by v budoucnu mohla před nárazem asteroidu zachránit obdoba paintballových kuliček. Ty jsou nedílnou součástí adrenalinové zábavy, kdy na sebe protihráči pálí střely naplněné barvou. Sung Wook Paek, student Massachusettského technického institutu (MIT), navrhl, aby kosmická loď proti blížícímu se vesmírnému tělesu vystřelila dvě salvy kuliček s bílým práškem, který by se po dopadu rozmetal po co největší ploše planetky. Již prvotní náraz by asteroid lehce vyklonil z původní dráhy letu, o zbytek by se pak postaral zmíněný bílý prášek. Více čtěte zde: http://www.national-geographic. cz/detail/pred-narazem-asteroidu-by-zemi-mohly-chranit-paintballove-kulicky-32322/

V přehledu zajímavostí jsou použity doslovné citace s odkazy na zdrojové články.“

MAT 21 13

NEJSTARŠÍ, a přesto VÝKONNÝ Málokterá univerzita, je-li vůbec taková, se může pyšnit jak fúzním, tak štěpným reaktorem – jak slučovací, tak štěpnou jadernou reakcí. Tokamak nese své třetí jméno hrdě. Golema znají studenti doslova po celém světě, lze ho totiž ovládat po internetu!!

Tokamak Golem. Zdroj: Fotografii poskytl Milan Řípa. O výkonnosti a spolehlivosti výrobků bývalého Sovětského svazu, nynější Ruské federativní republiky, se tradují legendy. Vzpomeňme kosmickou stanici Saljut, která několikanásobně přesáhla plánovanou životnost, Kalašnikov je pojem, ale všechny překonal tokamak, který museli třikrát přejmenovat, protože pod původním jménem by nikdo ze zasvěcených nevěřil, že může ještě fungovat. Zatímco omlazovací kůry posílají celebrity mezi exponáty voskového panoptika, tokamaku TM-1 VČ byly jen a jen k duhu. Tokamak TM-1 VČ se narodil začátkem šedesátých let v Moskvě. Vidíte, je tak starý, že ani neznáme přesné datum. V Ústavu pro atomovou energii I. V. Kurčatova nazývaly tokamaky podle jednoduchého systému. T-1 byl nejstarší a T-15 je největší a nejmladší. Když se vědcům na stávajícím tokamaku něco nezdálo, postavili tokamak podobný, jen menší, a nazvali ho TM – Tokamak Malyj a snažili se na něm záhadě přijít na kloub. TM-1 VČ měl za úkol zjistit, jak to je s Vysko Častotnym nagrevem – vysokofrekvenčním ohřevem. Tehdy v šedesátých letech byla spolupráce českých plazmatiků a ruských výzkumníků na velmi dobré úrovni. Zejména ve vzájemném působení vf polí a plazmatu

14 MAT 21

měli vědci z Ústavu fyziky plazmatu Československé akademie věd světové výsledky. Plodem úzkých kontaktů obou zemí bylo zapůjčení tokamaku TM-1 VČ do Prahy. V roce 1985 byl podstatně rekonstruovaný tokamak pod jménem CASTOR (Czechoslovak Academy of Science Torus) spuštěn v pražských Ďáblicích. Jeho věhlas rychle přesáhl hranice státu a stal se dostaveníčkem vědců bývalého východního bloku. Už tehdy prostřednictvím každoročních letních škol vychoval řadu studentů i z takových fúzně exotických zemí jako byl Egypt, Indie apod. Doménou se stal výzkum okrajového plazmatu a neinduktivně buzeného elektrického proudu v plazmatu. Po Listopadu se objevila možnost výměny přece jen věkovitého zařízení za moderní tokamak COMPASS D z Culhamu. Co ale s CASTOREM? Uvažovalo se o šrotu, o muzeu a nakonec se dohodla Akademie věd České republiky a České vysoké učení technické. Od roku 2007 funguje tokamak jako výukové zařízení na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Břehové ulici Prahy 1. Břehová ulice je důležitá, mimo jiné tím, že je u ní naproti Židovský hřbitov, místo odpočinku Rabiho Löwa, a to bylo inspirací pro již třetí název stejného zařízení. GOLEM!

Originální webovské rozhraní umožňuje nastavit parametry vysokoteplotního plazmatického výboje a následně jej diagnostikovat, zpracovat a použít dále na vyhodnocení procesů v plazmatu. Tato schopnost byla prezentována při různých příležitostech, konferencích a vzdáIených studentských praktikách z mnoha evropských měst (namátkou Dublin, Porto, Kiten, Trieste, Cadarache, Brasov a mnoha dalších). Již téměř stovky výbojů byly provedeny v individuálních akcích studenty z více než 20 zemí celého světa včetně Indie, Mexika, USA a Jižní Koreje. Tokamak GOLEM se stal významným metodickým centrem vzdělávání v oblasti, kde si to může na této úrovni dovolit jen několik univerzit, a zpřístupňuje tak moderním způsobem zařízení pro studenty celého světa, kteří by jinak těžko mohli hledat způsob praktického tréninku v této oblasti vzdělávání. 12. prosince 2012 oslavil tokamak GOLEM páté výročí svého působení na půdě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT! Autor článku: Milan Řípa

Oslavy pátého výročí spuštění tokamaku Golem. Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT Praha, 10. prosince 2012. Při té příležitosti byli studenti postaveni před úkol sestavit model tokamaku z netradičních komponent. Zdroj: Fotografii poskytl Milan Řípa

WOLFRAM

mění plány vo (afinita = schopnost chemických látek se slučovat s jinou látkou). Vodík zhoršuje mechanické vlastnosti uhlíku (chemická eroze). Bylo nutné hledat jinde. Berylium má některé výhody uhlíku, atomové číslo má dokonce menší a navíc ho vodík nechává „chladným“. Bohužel je toxické, což není nic, co by potěšilo, snadno se odprašuje a taví. V poslední době, kdy se staví mezinárodní tokamak ITER a když se hovoří na exponovaných místech, jakým je divertor, se uvažuje o dvou možnostech: wolfram a uhlíkový kompozit. Dosud byl plán takový, že v první „nejaderné“ fázi, se na divertor použije CFC (Carbon Fibre Composite, tj. uhlíkový kompozit) a před rokem 2027, kdy se má začít používat fúzní palivo – směs deuteria a tritia, a začne tak fúzní etapa, nahradí CFC wolfram. Divertor je nejvíce namáhaná část vakuové komory.

Vnější terč divertoru tokamaku ITER patří k nejnamáhanějším částem vakuové komory. Schéma použito s laskavým svolením ITER. Zdroj: http://www.iter.org/doc/www/ content/com/Lists/Stories/Attachments/1436/cfc_w_ovt.jpg

Místo dvou etap provozu divertoru tokamaku ITER bude jediná – wolframová. Na úkor úvodní kompozitové.

tronů ve slupce, vyzařují v čárovém spektru a plazma ochlazují. V okamžiku, kdy při ohřevu počítáte každý Joule, to je docela průšvih.

V současné době vhodné materiály pro fúzní příběh spočítáte na prstech jedné ruky. Nároky na ně jsou značné. Odolnost vůči teplotě, záření, mechanickému namáhání, chemickým atakům, vysoká tepelná vodivost, nízké zachycování tritia, nízké atomové číslo.

Jak plynul čas a zvyšoval se výkon plazmatu, které čas od času nekontrolovatelně udeřilo do stěny vakuové komory a do centra dění, to je do centra plazmového provazce, se dostávaly i atomy vlastního materiálu stěny. Ocel, to je železo s různými přísadami – vše s mnoha elektrony kolem jader, určitě nebylo to pravé ořechové. Pozornost se obrátila k uhlíku. Odolává vysokým teplotám a přitom jeho atomové číslo je relativně nízké. Vnitřní stěna vakuové komory byla tedy vystlána dlaždicemi z uhlíkového kompozitu. Ovšem uhlík oproti jmenovaným výhodám trpí silnou afinitou k vodíku, což je fúzní pali-

V padesátých letech minulého století začínal tokamak s keramickou komorou. Ovšem těch nečistot! Ani náhrada SiO3 kvalitní ocelí nepomohla. Spektrum bylo plné kyslíku. Vakuáři poradili ohřátím vakuové komory ji zbavit nečistot absorbovaných na stěnách. Nečistoty, zejména ty s velkým počtem elek-

Současně se stavbou ITER probíhají na různých tokamacích ve světě experimenty, které se snaží pomoci při volbě technologií, materiálů, diagnostik rodícího se fúzního obra. Na jednu stranu mohou výsledky zkrátit testy na vlastním ITER, a tím i zlevnit provoz, na straně druhé pokud se rozhodne o nějaké změně, je to často spojené více či méně razantním zásahem do stávající schválené konstrukce, což také stojí peníze. Není divu, že se posledním zasedání Poradní komise pro řízení ITER organization neslo v duchu: „Již žádné změny! (No more PCRs, No more Project Change Requests)“. Rozhodnutí je tedy dílem kompromisu. Takřka na druhé straně plotu, chránícího stavbu ITER, už od roku 1988 funguje největší francouzský tokamak Tore Supra. Jak název napovídá, Tore Supra používá supravodič místo klasické mědi ve vinutích cívek toroidálníhho a poloidálního pole, což mu umožňuje pracovat s dlouhými pulzy plazmatu. Tore Supra je držitelem světového rekordu z roku 2003 v délce pulzu 6:30 minut při stomiliónové teplotě a odvedené energie jednoho výstřelu 1000 MJ. Tore Supra používá k definici poloidálního MAT 21 15

Wolframové komponenty „vidící“ plazma testované v projektu WEST, jsou typickým představitelem velmi tepelně namáhaných plochých částí divertoru tokamaku ITER. Fotografie je použita s laskavým svolením ITER. Zdroj: http://www.iter.org/doc/www/content/com/Lists/Stories/Attachments/1326/interieur_west.jpg

průměru plazmatu prstencový limiter. CIEL zkratka Composants Internes Et Limiteurs je projekt, který zkoušel v podmínkách plazmatu ITER, to je až 10 MW/m2, uhlíkový kompozit. Ukázalo se, že stálost v drsných podmínkách fúzního plazmatu není pro CFC problém. Ovšem silná eroze způsobená fyzikálně-chemickými reakcemi uhlíku kompozitu a vodíku (deuteria) problém byl. Ke stejným závěrům dospěli vědci i na největším tokamaku JET.

16 MAT 21

A nastoupily nevděčné změny! Pánové navrhují zrušit kompozitovou etapu divertoru ITER a rovnou začít s wolframem. Naštěstí navrhovaná změna peníze a čas pouze ušetří. Pokud bude úspěšná. Slovíčko „pokud“ je důvod proč nejsou všichni partneři ITER organization pro! Tore Supra se proto rozhodl pro další krok, který rozhodnutí usnadní. Projekt WEST (W Environment in Steady-state Tokamak, kde W je chemická značka wolframu) postaví

celo-wolframový divertor, který se pokusí usnadnit cestu neznámem tokamaku ITER s wolframovým divertorem. 500 komponent z 15 000 wolframových dlaždic. Tore Supra se tak může stát opravdovým testovacím zařízením pro ITER. Než se tomu tak bude, projde Tore Supra razantní přestavbou. Do vakuové komory se musí instalovat magnetické cívky, které původně kruhový průřez plazmatu změní na tak zvaný „D-shape“. Poloidální průřez plazmatu

v tokamaku ITER má totiž tvar písmene „D“! Ve vakuové komoře nesmí zůstat ani kousek uhlíku. Musí se přizpůsobit i vyústění dodatečného ohřevu. Formální souhlas s přestavbou Tore Supra padl koncem roku 2012, aby rekonstrukce mohla začít počátkem roku 2013 a první experimenty v roce 2015. „Vnitřní a vnější terče patří k nejnamáhanějším částem zařízení ITER.“ prohlásil Frederic

Escourbiac, vedoucí Sekce wolframového divertoru. Divertor vyrábí Europa, Japonsko a Rusko. Zkoušet se bude na unikátním zařízení v Vědecko výzkumného ústavu elektrofyzikálních přístrojů D. V. Efremova (NIIEFA) v Petrohradě. Budoucnost, zdá se, patří wolframu! Tedy ta fúzní budoucnost! Autor článku: Milan Řípa

MAT 21 17

KTERÉ TO JSOU?

Nejdůležitější vědecké objevy v roce 2012 Média chrlí zprávy o vědeckých objevech dnes a denně. Ale které jsou opravdu zásadní? Máme pro vás přehled těch nejdůležitějších. LEDEN 1. ledna – Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) navedl na oběžnou dráhu kolem Měsíce obě sondy s označením Grail, které budou zkoumat vnitřní strukturu Měsíce. Dvojice sond začala v březnu mapovat gravitační pole přirozeného satelitu Země. 9. ledna – Čtvrtou nejdelší zaplavenou jeskyni na světě objevili při výzkumu na poloostrově Yucatán v Mexiku členové České speleologické společnosti (ČSS).

Přechod Venuše přes Slunce. Zdroj: http://www.national-geographic. cz/wp-content/uploads/2012/12/ thumb1_21569_3873_latest_Venus_AIA12s_304In-e1338966647911.jpg

18 MAT 21

12. ledna – Američtí vědci objevili v pralesích Papuy-Nové Guineje nejmenšího obratlovce na světě, žábu, která měřila sedm milimetrů. ÚNOR 2. února – Evropská jižní observatoř (ESO) v Chile úspěšně aktivovala velký teleskop (Very large telescope, VLT) propojením čtyř existujících optických teleskopů. Vznikl tak největší optický teleskop se zrcadlem o průměru 130 metrů. 3. února – Lékařskému týmu z Nizozemska se podařilo nahradit čelist 83leté pacientce. Pro titanovou protézu použili inovativní 3D zobrazení, přesně kopírující čelist pacientky. Byla to první operace tohoto druhu na světě.

20. února – Ruským vědcům se podařilo pomocí uchovaných semen oživit skalničku Silene stenophylla ukrytou 32 000 let v sibiřském ledu. Jednalo se o nejstarší rostlinu, u níž se podobná regenerace zdařila. BŘEZEN 7. března – Vědci dekódovali genom gorily, posledního zástupce lidoopů. 25. března – Kanadský filmový režisér James Cameron se jako první na světě sólově s ponorkou Deepsea Challenger ponořil do nejhlubšího místa na Zemi, hlubiny Challenger v Mariánském podmořském příkopu (asi 320 kilometrů jihozápadně od ostrova Guam v Tichém oceánu) – dosáhl hloubky 10 898 metrů. Před ním sem v lednu 1960 sestoupili ve speciálním batyskafu Trieste

KTERÉ TO JSOU?

Mise Curiosity je přelomovou událostí v objevování vesmíru. Zdroj: http://www.national-geographic.cz/wp-content/ uploads/2012/12/thumb1_34369_5652_603732main_ pia14760-43_1024-7681.jpg

společně Američan Don Walsh a švýcarský oceánograf Jacques Piccard. 30. března – Při vykopávkách v centrální Gruzii našli němečtí archeologové 4 300 let staré nádoby s včelím medem. Podle expertů citovaných šlo o nejstarší podobný nález na světě. DUBEN 13. dubna – Severní Korea vypustila balistickou raketu. Několik minut po startu ale raketa explodovala, rozpadla se a zřítila do moře. 19. dubna – Slovinský pilot Matevž Lenarčič dokončil jako první na světě let kolem světa v úsporném ultralehkém letadle. Na cestu vydal 8. ledna 2012, trasa měřila 99 839 kilometrů. KVĚTEN 16. května – Na Kanárských ostrovech byl zahájen provoz největšího solárního dalekohledu v Evropě GREGOR. 22. května – Z Mysu Canaveral na Floridě odstartovala do vesmíru první soukromá loď společnosti Space Exploration Technologies (SpaceX). Modul Dragon vynesl k Mezinárod-

ní vesmírné stanici (ISS) raketu Falcon 9, start byl považován za zahájení nové éry vesmírných letů. Na Zem se modul vrátil 31. května. 22. května – Ve věku 85 let zemřel profesor nukleární medicíny a nestor české onkologie Zdeněk Dienstbier, zakladatel Ligy proti rakovině. ČERVEN 6. června – Experimentální letoun Solar Impulse poháněný sluneční energií přistál po 19hodinovém letu ze Španělska v Maroku, uskutečnil tak první mezikontinentální let. 6. června – Viditelný vzácný astronomický jev, přechod Venuše přes Slunce. Celý jev trval šest hodin a 40 minut, další podobný bude až v roce 2117. 16. června – Do vesmíru odstartovala čínská loď Šen-čou 9, na jejíž palubě byla poprvé v historii čínského vesmírného programu žena, třiatřicetiletá Liou Jang. Loď se na Zem vrátila 29. června. 27. června – Mezinárodně uznávaný vědec Jiří Friml proslulý průlomovými objevy o funk-

ci rostlinného hormonu auxinu, který rozhoduje o tvaru a růstu rostlin, dostal jako první Čech prestižní Zlatou medaili Evropské organizace molekulární biologie (EMBO). ČERVENEC 4. července – Vědci z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) oznámili objev nové subatomární částice, s největší pravděpodobností se jednalo o Higgsův boson (ten by podle vědců měl vysvětlovat, jak získaly ostatní částice hmotnost). 11. července – Američtí astronomové objevili pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu pátý měsíc obíhající kolem Pluta. 23. července – Ve věku 61 let zemřela první americká astronautka Sally Rideová. SRPEN 6. srpna – Na povrch Marsu úspěšně dosedlo americké robotické vozítko Curiosity; do vesmíru odstartovalo 26. listopadu 2011. 25. srpna – Ve věku 82 let zemřel americký astronaut Neil Armstrong, který 21. července 1969 stanul jako první člověk na Měsíci.

MAT 21 19

KTERÉ TO JSOU?

Rakušan Felix Baumgartner se raduje po úspěšném přistání na zemi po seskoku padákem z výšky 39 kilometrů. Zdroj: http://isport.blesk.cz/clanek/ostatni/131450/baumgartner-o-skoku-bylo-to-brutalni-malem-jsem-ztratil-vedomi.html

ZÁŘÍ 5. září – Vědci zveřejnili zatím nejpodrobnější analýzu lidského genomu a zjistili, že biologicky aktivní je mnohem větší část našeho genomu, než se dříve myslelo. 6. září – V Praze bylo otevřeno sídlo Agentury pro evropský globální navigační satelitní systém (GSA), jejímž hlavním úkolem je koordinace vzniku evropského vesmírného programu Galileo, který má být ekvivalentem známého amerického navigačního systému GPS. 27. září – Americké vozítko Curiosity našlo po sedmi týdnech na povrchu Marsu oblázky, které vědci považují za důkaz, že na této planetě kdysi mohla být tekoucí voda, a tedy podmínky vhodné pro vznik života. ŘÍJEN 12. října – Evropská unie vyslala na oběžnou dráhu třetí a čtvrtý satelit navigačního systému Galileo.

20 MAT 21

14. října – Rakušan Felix Baumgartner se stal prvním člověkem, který volným pádem překonal rychlost zvuku (dosáhl rychlosti 1.341,9 kilometru v hodině), vytvořil také nový rekord ve výšce dosažené v balonu (39 044 metrů) a ve výšce, ze které člověk seskočil (také 39 044 metrů – překonal Američana Joa Kittingera, který 16. srpna 1960 vyskočil z balonu ve výšce 31.330 metrů). Nevytvořil ale rekord v délce volného pádu (padal jen čtyři minuty a 19 vteřin, Kitttinger v 1960 padal čtyři minuty a 36 vteřin).

nejspíš přirozenou smrtí. S odvoláním na zjištění dánských vědců to oznámil list Politiken. Dánští experti ke svému závěru dospěli na základě zkoumání vousů, které získali při exhumaci Brahových ostatků před dvěma lety v Praze.

LISTOPAD 2. listopadu – Čeští archeologové objevili v egyptském Abúsíru poblíž Káhiry hrobku princezny Šert Nepti z páté dynastie, tedy z období 2500 až 2350 let před naším letopočtem. Nález odborníci označili za mimořádný.

Více čtěte zde: http://www.national-geographic.cz/detail/nejdulezitejsi-vedecke-objevy-v-roce-2012-ktere-to-jsou-34528/

15. listopadu – Slavný dánský astronom Tycho Brahe, který žil na přelomu 16. a 17. století v Praze, nebyl otráven rtutí, ale zemřel

20. listopadu – Oznámeno, že americké robotické vozítko Curiosity narazilo na Marsu na „dějinný objev„, spekulovalo se hlavně o nálezu organického materiálu či stop dávného života.

VYRAZÍME?

KALENDÁŘ AKCÍ PROSINEC 2012 INTERAKTIVNÍ EXPOZICE U6 – VÝSTAVA TECHNIKY PRO MALÉ I VELKÉ 19.11.2012 – 28.02.2013 OSTRAVA Areál Dolních Vítkovic v Ostravě Výstava technických vynálezů od parního stroje až po současné technické vymoženosti. Mnohé exponáty si návštěvníci mohou sami vyzkoušet, např. vyrobit elektřinu šlapáním na kole, navštívit kabinu kosmonauta, nebo řídit třeba letadlo na trenažéru. Více informací na: www.svet-techniky-ostrava.cz SVĚTOVÉ ČESKÉ TECHNOLOGIE 05.10.2012 - 31.01.2013 OSTRAVA Tříhodinový výukový blok využívající nejmodernější prostředky výuky (tablety, animace, simulace) v inspirujícím školícím centrum U6 v Dolní oblasti Vítkovic určený žákům II. stupně ZŠ nebo studentům SŠ. Cílem výukového modulu je seznámit žáky s výsledky české vědy, které dobývají svět. Připraveny jsou unikátní animace a ppt prezentace, které žáků, přiblíží nanotechnologie a nanovlákna. Žáci uvidí, jak se nanovlákna vyrábí a kde se používají, dozví se, co je nanosvět. Více informací na: www.svet-techniky-ostrava.cz VYNÁLEZCI A VYNÁLEZY 18.12.2012 – 31.12.2013 BRNO Technické muzeum v Brně Interaktivní projekt představuje 20 osobností různých profesí a jejich vynálezů. Některé objevy si mohou návštěvníci prohlédnout v originále, jiné pomocí interaktivních her a modelů. Více informací na: www.technicalmuseum.cz

LEDEN 2013 CHEMICKÉ DOGMA VESMÍRU 09.01.2013, v 16:30 hod. PRAHA V posluchárně CH1 Chemického ústavu, Hlavova 8, Praha 2 Doktor Grygar představí obor astrochemie od velkého třesku po současnost. Bude objasněn vznik dodnes působících fyzikálních sil a subatomární hmoty v době těsně po velkém třesku. Tato přednáška dále vykreslí nepředstavitelné termonukleární reakce v jádrech hvězd. Dozvíme se o postupné syntéze těžkých prvků, které vznikají při gigantickém výbuchu supernovy a vzniku interesantních vesmírných objektů typu neutronových hvězd, magnetaru a dalších. Více informací na: www.prirodovedci.cz

CO NOVÉHO V ASTRONOMII ANEB OHLÉDNUTÍ ZA ROKEM 2012 23.01.2013 od 18.00 hod. VALAŠSKÉ MEZIŘÍČÍ Rok 2012 opět přinesl mnoho nových informací z blízkého i vzdáleného vesmíru. Během přednášky ve hvězdárně se podíváme na detailní snímky a videa mnoha těles Sluneční soustavy, připomeneme zajímavé astronomické úkazy a nahlédneme i do vzdáleného vesmíru. Tam můžeme například spatřit zbytky po výbuchu supernovy SN 1987, díky počítačovým simulacím si představíme vznik galaxií. Prostřednictvím obrázků se také rozloučíme s érou raketoplánů a v zajímavých animacích budeme obdivovat divukrásný vesmír. Doplněno počítačovou prezentací s bohatým obrazovým materiálem. Přednáší Ladislav Šmelcer, odborný pracovník Hvězdárny Valašské Meziříčí. Více informací na: www.astrovm.cz DEN OTEVŘENÝCH DVEŘÍ VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE 25.01.2013, 9.00 – 17.00 hod. PRAHA Uvidíte: • experimentální pivovar, • co všechno umí polymery, • mineralogické sbírky, • laboratoře moderní analýzy potravin a přírodních produktů, • laboratoř pro odhalování falšování potravin a potravních doplňků, • laboratoř senzorické analýzy, • palivové články a membránovou elektrolýzu vody, • svět biomolekul zblízka, • že voda je život, • hrátky s fyzikou a fyzikální chemií, • že není všechno zlato, co se třpytí. Více informací na: http://www.vscht.cz ASTRONOMICKÉ PŘEDNÁŠKY 2012/2013 leden/únor 2013 PRAHA Cyklus šesti přednášek konaných od října 2012 do března 2013 poskytne ucelený pohled na vesmír a objekty, které ho tvoří. Fundovaní přednášející jistě zaujmou jak laiky, tak posluchače z řad odborné veřejnosti. V přednáškách se dozvíme zajímavé informace o Slunci, sluneční soustavě, hvězdách, hvězdných soustavách, naší Galaxii i o vesmíru jako takovém. Přednášky se konají vždy ve středu ve druhé polovině měsíce od 18:30 hod. Přednášejí přední čeští odborníci na astronomii a astrofyziku. Na tento cyklus je možné zakoupit zvýhodněné předplatné.

MAT 21 21

VYRAZÍME?

Cena abonentky na cyklus šesti přednášek 400,- Kč Cena jednotlivých přednášek 90,- Kč. PARTNERSKÝ (A SEXUÁLNÍ) ŽIVOT HVĚZD (DVOJHVĚZDY) 23.01.2013 Mgr. Pavel Chadima, PhD., Hvězdárna a planetárium hl.m. Prahy • základní charakteristika osamocených hvězd, • dvojhvězdy (vizuální, fotometrické, spektroskopické), • klíčový význam pro určování parametrů hvězd, • interagující dvojhvězdy, systémy s černou dírou. NEJVĚTŠÍ KOLOTOČ VE VESMÍRU (GALAXIE) 20.02.2013 prof. RNDr. Jan Palouš, DrSc., Astronomický ústav UK • vzhled Galaxie a objekty, které ji tvoří (hvězdokupy, mezihvězdná hmota, centrální černá díra), • vznik a vývoj Galaxie (galaktická rotace), • srovnání s jinými galaxiemi, • uspořádání galaxií ve vesmíru, • srážky galaxií. Více informací na: http://www.planetarium.cz/

ÚNOR 2013 JEDEN DEN S FYZIKOU (JDF) 07.02.2013 PRAHA Specializovaný den plný přednášek, exkurzí, experimentů – prostě neobvyklé setkání s fyzikou v historických budovách MFF na Karlově nebo v areálu MFF v Tróji. Tradiční akce, kterou pořádáme pro středoškoláky a jejich pedagogy i pro příznivce fyziky z řad veřejnosti, doplňuje svým zaměřením Den otevřených dveří. Nabízí zajímavé experimenty a demonstrace, prohlídku špičkových zařízení na vědeckých pracovištích i rozhovory s pedagogy a studenty MFF. Více informací na: http://www.mff.cuni.cz/jdf TEMNÁ HMOTA A TEMNÁ ENERGIE 21.02.2013 od 16:30 hod. PRAHA v posluchárně CH1 Chemického ústavu, Hlavova 8, Praha 2 O temné hmotě se diskutuje ve vědeckém světě i v médiích již mnoho desítek let. Vždyť koho by netrápilo, že podstatnou část vesmíru nevidíme? Přijďte si poslechnout nejnovější poznatky o vzniku vesmíru. Více informací na: www.prirodovedci.cz FESTIVAL VĚDY A TECHNIKY PRO DĚTI A MLÁDEŽ únor/březen 2013 PARDUBICKÝ KRAJ Asociace pro mládež, vědu a techniku AMAVET, o. s. společně s Pardubickým krajem, Univerzitou Pardubice a dalšími spolupořadateli pod záštitou Hejtmana Pardubického kraje JUDR. Martina Netolického, Ph. D. vyhlašuje ve školním roce 2012/2013 VI. ročník soutěže vědeckých a technických projektů.

22 MAT 21

Soutěžní kategorie: JUNIOR: žáci 6. a 9. ročníků základní školy nebo 1. stupně víceletých gymnázií STŘEDOŠKOLÁK: žáci středních škol Splňuje-li řešitel všechny podmínky účasti v soutěži, je zařazen do okresních kol, které se konají: 15.02.2013 v Lanškrouně (Pro okresy Ústí nad Orlicí a Svitavy) 20.02.2013 v Pardubicích (Pro okresy Pardubice a Chrudim) 21.03.2013 v Pardubicích (Pro autory nejlepších prací) Přihlášku do soutěže posílejte do 31. ledna 2013 a formulář přihlášky najdete na adrese http://www.fvtp.cz

Zdroj: www.sxc.hu

MAT 21 23