Кто из нас не любит пончики? Типичная форма пончика, округлая с отверстием посередине, имеет даже научное название — тор. «Пончики» окружают нас везде: и на кухне, и в кафе, и в проектах реакторов будущего, и даже на небе. Самые разные пончики и торы ростовские учёные обсудили 9 марта в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону на научно-популярном ток-шоу «Научный холодильник».

Ток-шоу началось с мини-лекции Егора Казакова, магистранта физического факультета Южного Федерального университета, о разных «пончиковых», а точнее тороидальных структурах во Вселенной: от колец у планет до горизонта событий чëрных дыр — недаром чëрные дыры на современных фотографиях чем-то похожи на светящиеся пончики. Чëрный круг посередине — тень от чëрной дыры, область, из которой даже свет не может выбраться. А сам «бублик» образует аккреционный диск — это материя, которая стремится в чëрную дыру, обращается вокруг неё с огромной частотой, нагревается и начинает светиться.

Егор также рассказал о кольцевых галактиках. Материя вокруг ядра таких галактик образует кольцо, а между ядром и кольцом образуется пустота. У них есть разные пути появления: например, когда из-за приливных сил большой галактики её спутницу — маленькую галактику — «размазывает» в виде кольца, но самый интересный — из столкновения.

«На самом деле, кольцевая галактика — это нормальная галактика, с которой что-то пошло не так. Например, обычная спиральная галактика может столкнуться с другой галактикой, что изменит распределение плотности материи в ней, создавая как пустоты, так и области очень плотного газа», — пояснил эксперт.

Следующим выступил Богдан Проценко, физик, лаборант-исследователь Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного Федерального университета. Он тоже рассказал слушателям о научных пончиках, но уже на земле. Такую же форму, как и любимое лакомство, имеет токамак — это самый известный тип реактора для термоядерного синтеза. Кстати, слово «токамак» придумали советские учëные — оно расшифровывается как «тороидальная камера с магнитными катушками».

Но откуда в ядре вообще энергия? Как мы её получаем? Дело в том, что у каждого ядра есть такая характеристика, как энергия связи. Она получается из дефекта массы: масса ядра отличается от суммы масс всех его элементов (протонов и нейтронов). Если включить эту разницу в формулу Эйнштейна «E=mc^2», то мы получаем энергию связи. У лёгких ядер с увеличением количества нуклонов энергия связи растёт, а у тяжёлых падает. Если добавлять нуклоны в лёгкие ядра или удалять нуклоны из тяжёлых атомов, то эта разница в энергии связи будет выделяться в виде тепла.

Если энергию деления люди уже смогли приручить, то с энергией синтеза всё немного сложнее. Термоядерный синтез — это слияние очень лëгких ядер с образованием новых, более тяжёлых. Ядра имеют положительный заряд и поэтому отталкиваются друг от друга, а для того, чтобы «столкнуть» их друг с другом (на расстояниях, сравнимых с размерами атома, сильное ядерное взаимодействие становится во много раз больше электромагнитного), нужно их очень сильно разогнать.

Характеристика скорости движения частиц — это температура вещества, поэтому для того, чтобы разогнать частицы, нужно нагреть вещество до миллиона градусов. При такой температуре вещество переходит в состояние плазмы — она состоит не из нейтральных атомов, как, например, жидкость или газ, а из ионов и электронов.

«Вы и сами понимаете, что материя такой температуры сожжёт и проплавит всё на своём пути: не существует ещё материала, способного выдержать такой нагрев. Поэтому для стабильного состояния плазму необходимо удерживать с помощью магнитного поля. Для этого и используется такое устройство, как токамак — это полый «пончик», внутри которого плазма удерживается с помощью магнитного поля, создаваемого электрическим током — все же помнят о правиле правой руки?» — пояснил Богдан.

Создание токамака требует очень сложных технологических решений и новых материалов.

«Управляемый термоядерный синтез — дорогая затея, но мы продолжаем этим заниматься, ведь понимаем, что в будущем, когда такие реакторы станут энергетически выгодными, мы получим огромный источник чистой и недорогой энергии!» — подытожил спикер.

Тему пончиков продолжила Оксана Рябыш, диетолог, студентка 5 курса лечебно-профилактического факультета Ростовского государственного медицинского университета, победитель Всероссийского Открытого конкурса студенческих работ в сфере пропаганды здорового образа жизни «Будь здоров». Спикер рассказала о том, как пончики могут повлиять на наше здоровье.

Оказывается, дрожжевое тесто, из которого они состоят, безвредно, если, конечно, не учитывать количество калорий.  Но неправильная обжарка его во фритюре может привести к ужасным последствиям для здоровья: при температуре выше 130° цисизомерные жирные кислоты в масле превращаются в трансизомерные — по некоторым исследованиям, они могут оказывать негативное влияние на репродуктивную и нервную систему и даже повышать риск возникновения диабета.

Однако, если готовить пончики по правилам и не допускать перегрева масла, то трансжиров можно не бояться. Тогда главной проблемой оказывается сахар: он влияет на центр вознаграждения в головном мозге и повышает уровень дофамина, что может привести к проблемам с получением удовольствия от любых стимулов, кроме «сахарных».

Для того, чтобы уменьшить негативное влияние сахара, необходимо не злоупотреблять сладостями, комбинировать их с фруктами, богатыми клетчаткой, и переходить к десерту после приёма пищи, а не до и, тем более, не вместо него.

«То есть, лучше есть приготовленные самостоятельно пончики в сочетании с фруктовым салатом и после приёма пищи. Соблюдая эти несложные правила, вы сможете улучшить своё здоровье без строгих ограничений!» — закончила свою речь Оксана.

Завершила цикл лекций о пончиках Светлана Павлова, менеджер по продукту УК «РестПрофи». Она рассказала о секретах приготовления пончиков.

Оказывается, тороидальная форма пончиков имеет логический смысл — пончик в форме тора прожаривается намного лучше, чем его собрат в форме шара. Кроме этого, Светлана порекомендовала использовать в приготовлении пончика только желтки, без белков — это важно для сохранения структуры и вкуса лакомства.

В конце ток-шоу слушатели смогли продегустировать ароматные пончики, ведь многие успели проголодаться после таких содержательных лекций.

«Ток-шоу мне очень понравилось — сама идея связать космос и ядерную физику с пончиками просто потрясающая! Особенно мне понравилась лекция Богдана Проценко о токамаках — у меня осталось много вопросов, особенно по поводу материалов таких реакторов. О том, насколько вкусными были пончики, и говорить не приходится», — рассказала Полина Бринза, научный волонтёр ИЦАЭ Ростова-на-Дону.

«Научный холодильник» — ток-шоу от Информационных центров по атомной энергии, где учёные самых разных сфер обсуждают известные всем продукты — от сыра до пончиков.