Атомам было посвящено научно-популярное ток-шоу «Наука за 180 секунд», организованное в День российской науки Информационным центром по атомной энергии (ИЦАЭ) Екатеринбурга. Вечером 8 февраля физик и химик ответили на вопросы гостей и подписчиков ИЦАЭ об атомах. Для ответа на каждый из вопросов у них было всего три минуты.

Физики изучают происходящее в атомном ядре, а химики — во внешней электронной оболочке, поэтому на вопросы об атомах отвечали кандидат химических наук, научный сотрудник Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН Вера Мусияк и кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры тепловых электрических станций УрФУ Александра Вальцева.

Какой атом самый большой, а какой самый маленький? Как люди узнали, что всё во вселенной состоит из атомов? Как появляется радиация? Эти и многие другие вопросы задали спикерам подписчики ИЦАЭ. Вопросы оказались совершенно разными: от частных и конкретных до широких и общих про устройство мира в целом.

Например, химик Вера Мусияк ответила на вопрос о том, если ли в современных людях атомы, которые были в динозаврах. Оказалось, что такая вероятность действительно существует, и это обеспечивается законом сохранения массы.

«Атомы – это строительный материал для молекул. Когда молекула разрушается под действием химической реакции, то атомы никуда не деваются и остаются на планете. Итак, динозавр, состоящий из белковых молекул, умер. Молекулы стали разлагаться. Но атомы, из которых они состояли, никуда не делись. Конечно, при разложении могли образовываться газообразные вещества, которые улетели в космос. Но большая часть атомов динозавра осталась в почве и стала образовывать гумус. Затем эти питательные вещества впитали в себя корни растения, которое выросло на этой почве, затем питательные вещества перешли в плоды. Например, в горох. Потом мы этот горох съели, и белок из гороха разложился в нашем организме на молекулы аминокислот, которые наш организм использовал для строительства собственных белков. Вуаля – в нас атомы динозавра!» – объяснила Вера Мусияк.

Физик Александра Вальцева ответила на вопрос о том, какие наблюдения были сделаны с помощью коллайдеров. Например, с помощью коллайдера был открыт бозон Хиггса. Это важное открытие, потому что оно поставило под сомнение Стандартную физическую модель.

«Да, наша физическая модель – это маленький микромир в огромной вселенной физики. Благодаря изучению этого бозона была открыта кварк-глюонная плазма – агрегатное состояние вещества в физике высоких энергий и элементарных частиц. А плазма – это уже про токамаки. С помощью коллайдеров открывают различные новые частицы, из которых состоят элементы таблицы Менделеева. Сейчас находят тетракварки и пентакварки, состоящие из нескольких кварков. Что дадут эти открытия, нам пока не ясно, но важно расширять свои знания о мире!» – объяснила Александра Вальцева.

Говоря о практическом применении атомных технологий, спикеры отметили большой скачок в ядерной медицине: «За последние 15 лет множество заболеваний (даже не онкогенных) лечатся с помощью лучевой терапии. Использование атома в медицине сейчас наиболее важно и перспективно».

На ток-шоу обсудили, как дверь к управляемому термоядерному синтезу позволит приоткрыть токамак — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза.

«Токамак сейчас удерживает плазму уже 30 секунд. Это маленькая победа при большой энергоёмкости. Но, помимо удержания самой плазмы, есть вторая проблема – большой износ конструктивных элементов и самой тороидальной камеры. Износ металла в токамаке за эти 30 секунд равен износу реактора ВВЭР примерно за 30 лет эксплуатации. Токамак – это перспективно, но пока у нас нет нужных композитных материалов и новых технологий. Поэтому термоядерный синтез получится лет через 50.

«Как любители научпопа, мы не можем пропустить такой праздник, как День науки. «Наука за 180 секунд» — это весьма интересный формат. Оказалось, что самый маленький атом совсем не у первого элемента водорода, а самый большой не у последнего элемента — оганесона, а у гелия и франция соответственно! А ещё узнали, что мы можем действительно утверждать, что в нас есть остатки звёздной пыли или динозавров. Поразмышляли над вопросом — а что нам дал бозон Хиггса и почему магнитное поле Юпитера для нас важнее бозона. Спасибо ИЦАЭ за занимательный вечер!» — отметила посетительница события Александра Гуцал.

Запись научно-популярного ток-шоу «Наука за 180 секунд» будет опубликовано в сообществе «ВКонтакте» ИЦАЭ Екатеринбурга.