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10 mystères nucléaires que nous avons réussi à résoudre
Pour le meilleur ou pour le pire, l'énergie nucléaire a changé le monde. Mais ce n'est pas sans mystères. Depuis que l’énergie nucléaire a été découverte, elle pose un certain nombre de questions troublantes. Beaucoup ont reçu une réponse, mais beaucoup d'autres ne font que créer plus de mystères.
10 l'effet de tour de corde
Dans les années 1940 et 1950, les scientifiques tentaient de comprendre les explosions nucléaires en les photographiant quelques millisecondes à peine après l'explosion d'une bombe. Immédiatement, ils ont remarqué des pointes bizarres dépassant du bas. Ils ont supposé que les explosions nucléaires seraient principalement symétriques, de sorte que les pointes étranges étaient un mystère complet.
Un chercheur nommé John Malik a enquêté sur ce phénomène étrange. Il a rapidement remarqué que les pointes se trouvaient au même endroit que les câbles retenant la bombe sur une tour. Malik a supposé que les câbles avaient créé d'étranges pointes, mais il devait tester sa théorie. Au cours des explosions suivantes, il a peint les cordons avec différents types de peinture. Il a même essayé le papier d'aluminium. Sur les photos suivantes, les pointes se sont avérées être les câbles. Une fois photographiés, ils avaient une couleur inversée semblable à une photo négative.
Les câbles noirs semblaient blancs et légers, sombres. Comme les teintes sombres absorbent plus de chaleur que les teintes claires, les câbles de couleur sombre ont absorbé la chaleur du souffle et se sont vaporisés dans une lumière blanche et brillante. Ceux de couleur claire n’absorbaient pas la chaleur aussi rapidement et ne brillaient pas. Une fois le mystère résolu, Malik a baptisé le phénomène «effet de tour de corde».
9 pluie radioactive
Après la fusion du réacteur nucléaire de Fukushima Daiichi et l'annonce de la présence de débris radioactifs dans le Pacifique, certains habitants de la côte ouest nord-américaine ont craint que leur rayonnement ne dérive. Plusieurs vidéos YouTube montraient des compteurs Geiger enregistrant des niveaux de rayonnement anormalement élevés après la pluie. La connexion avec Fukushima était établie, de même que les théories du complot sur les dissimulations par le gouvernement.
Malgré la confusion qui peut être générée par de telles vidéos, les experts affirment qu’un pic de rayonnement occasionnel après la pluie est un phénomène naturel. Une grande quantité d'uranium est présente dans les sols et les roches et subit un certain nombre de changements chimiques tout au long de sa demi-vie de 4,5 milliards d'années. Finalement, il se transforme en radon, qui s'écoule ensuite du sol. Parfois, il existe des phénomènes appelés «lessivages du radon», dans lesquels le radon naturellement accumulé tombe sur la Terre lors de précipitations. Le radon ayant une demi-vie de quelques jours seulement, le rayonnement disparaît rapidement et n'est plus considéré comme un risque pour la santé.
8 Pourquoi y a-t-il tant de lithium?
La question du lithium gêne les scientifiques depuis des années. Il y a beaucoup de lithium dans l'univers, mais personne n'a pu expliquer pourquoi. La plupart des éléments lourds de l'univers se forment à l'intérieur des étoiles et à travers les supernovae, mais le lithium-7 ne peut résister à ce type de température.
Le lithium est un «élément léger» qui ne peut pas se former à l'intérieur des étoiles. Il est beaucoup moins abondant dans la voie lactée que les éléments voisins du tableau périodique. Bien que du Big Bang ait laissé du lithium et que les rayons cosmiques interagissant avec la matière interstellaire se soient davantage formés, il n’explique toujours pas les quantités mesurées dans l’univers.
Dans les années 1950, les scientifiques ont émis l'hypothèse que le béryllium-7 se formait parfois près de la surface d'une étoile puis était poussé dans ses régions extérieures où il se décomposait en lithium. Mais personne ne le savait avant que le télescope japonais Subaru ait été témoin de Nova Delphini en 2013. Après 60 ans, les astronomes ont finalement été en mesure de dissiper le mystère lorsqu'ils ont détecté que le béryllium était projeté à haute vitesse sur le béryllium. .
Les solutions à ces types de mystères de l’espace suscitent cependant souvent plus de questions. Après avoir observé le béryllium, il a tout simplement disparu, laissant les scientifiques se grouiller la tête pour savoir où tout cela s'est passé si soudainement.
7 Le projet mystère sans faille
Dans le désert du Nevada, un cylindre de 2,5 mètres (8 pieds) de hauteur marque le site du projet Faultless, l'explosion souterraine d'une bombe nucléaire le 19 janvier 1968. Les sites ayant été utilisés à plusieurs reprises à des fins de test, il était extrêmement inhabituel que celui-ci n'a eu qu'une seule détonation.
Alors, pourquoi le gouvernement a-t-il construit une installation d'essais nucléaire souterraine coûteuse pour une seule bombe? Pendant la guerre froide, les deux camps ont fait exploser d'innombrables engins dans la course aux armements. À un moment donné, Las Vegas tremblait avec une nouvelle explosion tous les trois jours. Les propriétaires d'entreprises en avaient assez des tests, mais l'un d'entre eux, le milliardaire Howard Hughes, était plus attrayant que les autres.
Après avoir enduré les secousses assez longtemps, Hughes a écrit une longue lettre décousue au président Lyndon Johnson pour se plaindre des explosions. On pensait que sa lettre avait été ignorée, mais il s'avère que même le président ne peut ignorer l'un des hommes les plus riches et les plus puissants du monde. En plus de contrôler Las Vegas, Hughes était un magnat du pétrole et l'un des plus importants sous-traitants de la défense aux États-Unis. Finalement, Johnson céda aux pressions de Hughes et lança Project Fault pour voir si le fait de déplacer le site d’essais plus loin de Vegas résoudrait le problème.
Faultless était l’une des plus grandes bombes à hydrogène jamais explosées sur le continent américain. L’explosion était si intense qu’elle a fait couler le sol sur 2,5 mètres (8 pieds) et creusé des fissures de 1 mètre (3 pieds). Malgré le déménagement des installations d’essai, il n’a rien fait pour atténuer les tremblements de terre à Vegas, à la grande déception de Hughes et des propriétaires d’hôtels de la ville.
6 champignons radioactifs du Japon
Lors de la catastrophe de Fukushima, des radiations se sont propagées dans une bonne partie du nord-est du Japon.Alors que les aliments en provenance de Fukushima étaient principalement restreints en raison de leur forte teneur en radiations, il a été constaté que la plupart des aliments en provenance des préfectures voisines présentaient soit des niveaux normaux de rayonnement, soit des niveaux dans des limites strictes. Cependant, cueillir et manger des champignons sauvages est un passe-temps au Japon. Après la catastrophe, de nombreux champignons sauvages, même à des centaines de kilomètres de là, émettaient des niveaux de radiation dépassant largement les limites légales.
Certains champignons sont des aimants de rayonnement. Ils sont tellement doués pour absorber les radiations qu'ils ont même été proposés comme moyen de nettoyer les radiations des retombées. Lorsque des champignons très radioactifs ont été découverts au Japon, le gouvernement a imposé une interdiction générale de vendre toutes sortes de champignons sauvages dans les magasins et les restaurants, à moins qu'ils n'aient été testés et jugés sûrs.
Cependant, un mystère est vite apparu. Après les tests, il a été constaté que certains des champignons dont les niveaux dépassaient la limite légale présentaient des radiations qui ne pourraient pas provenir de l’usine en panne. La question était donc: d'où venait-il?
Les tests ont révélé que le rayonnement était en réalité beaucoup plus ancien. Le type de rayonnement contenu dans ces champignons provenait d’essais nucléaires des années 1940, 1950 et 1960. Certains ont également été attribués à la catastrophe de Tchernobyl. Bien que la zone de cueillette des champignons soit sûre, ceux-ci ont absorbé les radiations persistantes, qui se sont ensuite accumulées à des niveaux dangereux. Le taux d'absorption du rayonnement des champignons diffère d'une espèce à l'autre. Mais comme la plupart des gens étaient incapables de déterminer quels types de champignons présentaient un risque de contamination, les chercheurs ont recommandé de ne pas manger de champignons cueillis après la découverte.
5 Taux de décomposition inexpliquée du manganèse
En 2006, les physiciens de Purdue, Stanford et d’autres lieux ont enregistré un phénomène qui a craché face à la science nucléaire moderne. Les taux de décroissance radioactifs ont longtemps été maintenus constants, mais ces chercheurs ont découvert que les taux de décroissance radioactifs augmentaient plus rapidement en hiver qu'en été. Naturellement, ils ont testé les résultats inhabituels dans plusieurs laboratoires différents pour vérifier les erreurs, mais ont trouvé que les résultats étaient constants. Leur recherche d’une explication les a éloignés de notre planète et vers le Soleil.
En vérifiant le taux de désintégration d'un isotope de manganèse, un physicien de Purdue a constaté que le changement de taux coïncidait avec une éruption solaire survenue une nuit plus tôt. De 2006 à 2012, l'événement inhabituel a été enregistré lors de 10 éruptions solaires.
Alors que les physiciens ont expliqué pourquoi le taux de décomposition du manganèse-54 avait mystérieusement changé, ils n'ont pas compris la science qui le sous-tend. Ils croient que cela pourrait être une interaction entre les particules ionisantes et les neutrinos, mais il est difficile d’en être sûr. Quelle que soit la raison, cette découverte peut être utilisée pour créer un dispositif d’alerte pour les éruptions solaires. Purdue a déjà déposé un brevet pour le concept, qui pourrait fournir un avertissement opportun pour arrêter les centrales électriques et les infrastructures de communication avant qu'une injection de masse coronale ait des conséquences dévastatrices sur la technologie moderne.
4 Le raid nucléaire de la Chine sur l'Afrique du Sud
En 2007, deux groupes d'hommes armés ont attaqué le centre de recherche nucléaire de Pelindaba en Afrique du Sud. Ils ont désactivé les niveaux de sécurité et blessé un gardien de nuit en dehors des heures de service, réussissant finalement à voler un ordinateur portable dans la salle de contrôle de l'établissement. Ils n'ont jamais été appréhendés.
Après le cambriolage, les théories du complot abondaient quant à l'identité des coupables. Officiellement, le gouvernement sud-africain a qualifié le cambriolage d'échec du cambriolage. Mais il n'a pas expliqué pourquoi deux groupes de cambrioleurs auraient attaqué une installation nucléaire uniquement pour voler un ordinateur portable. Faisant écho à la théorie du «cambriolage», plusieurs médias américains se sont emparés de l'incident et l'ont qualifié de tentative d'un groupe terroriste de construire une arme nucléaire.
Wikileaks a publié une série de câbles diplomatiques entre les États-Unis et l'Afrique du Sud dans lesquels le gouvernement sud-africain s'en tenait à sa théorie du cambriolage. Plus tard, cependant, des documents révélés à Al Jazeera affirmaient que les espions sud-africains étaient responsables du gouvernement chinois, qui avait ensuite mis en place un programme nucléaire utilisant le même type de technologie que celui utilisé à Pelindaba.
3 Le nuage de rayonnement au-dessus de l'Europe
En 2011, l'Office de la sûreté nucléaire de la République tchèque a enregistré une hausse des radiations dans tout le pays. Peu de temps après, des organisations de toute l'Europe ont commencé à être touchées par l'iode 131, un sous-produit des réacteurs nucléaires et des armes nucléaires. Comme c'était peu de temps après Fukushima, le public s'est immédiatement rendu au Japon pour coupable. Cependant, tout comme les radiations de radon, les scientifiques ont à nouveau mis fin à la relation. Comme la fusion de Fukushima aurait libéré plusieurs autres types d'isotopes que ceux détectés par les scientifiques, la source de rayonnement était un mystère.
Les théories abondaient. Certains ont dit que cela avait commencé dans une usine de fabrication de produits pharmaceutiques. D'autres ont dit qu'il aurait pu sortir d'un hôpital. D'autres encore ont affirmé qu'il pourrait provenir d'un sous-marin nucléaire ou d'une fuite lors du transport de matières nucléaires. Finalement, la Hongrie a déclaré que la source avait probablement été publiée par l'Institute of Isotopes Co., Ltd., un fabricant d'isotopes situé à Budapest, qui produit des matériaux pour les soins de santé, la recherche et l'industrie. Le mystère semblait avoir été élucidé, bien que le directeur de l'institut ait déclaré que le montant détecté allait au-delà de ce que son institut aurait pu émettre.
Peu importe l’origine, les niveaux de rayonnement détectés ne représentaient que 40 000 (soit 0,0025%) de la dose d’un vol transatlantique. Toutefois, même s’il n’était pas suffisamment élevé pour poser un risque pour la santé humaine, la nouvelle de la propagation d’un nuage radioactif à travers l’Europe était sans aucun doute inquiétante pour ses habitants.
2 Le mystère nucléaire de 1 200 ans résolu par un étudiant de premier cycle et Google
En étudiant les données sur les cernes, les scientifiques ont découvert que la Terre avait été frappée par une explosion intense de radiations de haute énergie il y a 1 200 ans. Entre 774 et 775, le niveau de l'isotope radioactif, le carbone 14, a augmenté de 1,2%, ce qui ne semble pas beaucoup, mais environ 20 fois le niveau de rayonnement normal. Ce genre de changement ne pouvait avoir été provoqué que par une supernova ou une tempête solaire provoquée par une éruption solaire géante. Cependant, les effets d'un tel événement auraient été remarqués à l'époque et les archives historiques semblaient ne rien révéler.
Puis Jonathon Allen, étudiant en biochimie à l’Université de Californie, a écouté un discours La nature podcast détaillant la découverte. Contrairement aux autres chercheurs, il a essayé une simple recherche sur Google. Cela l'a amené à Avalon Project, une bibliothèque de documents juridiques et historiques en ligne. Faire défiler une copie du huitième siècle Chronique anglo-saxonne, il a trouvé une référence à un «crucifix rouge» apparu dans les cieux «après le coucher du soleil».
Cela aurait facilement pu être une supernova non enregistrée. L'objet a été vu dans le ciel occidental après le coucher du soleil et peut avoir été obscurci par le soleil, ce qui explique pourquoi il n'a pas été enregistré. Il a peut-être également été masqué par un nuage dense de poussière interstellaire, ce qui expliquerait la teinte rouge. S'agissant d'événements qui se sont produits il y a plus de 1000 ans, le mystère ne sera jamais résolu à la satisfaction de tous, mais l'idée d'Allen a impressionné de nombreux scientifiques.
1 Pourquoi la peinture rouge est-elle si bon marché?
Pourquoi la peinture rouge est moins chère que les autres couleurs n’est pas une chose qui est normalement associée à la fusion nucléaire. Néanmoins, c'est un mystère nucléaire. Ocre rouge, Fe2O3, est un composé de fer qui rend la peinture rouge. Il est bon marché par rapport à d'autres composés colorés, car il est si abondant, et la fusion nucléaire interstellaire est la raison pour laquelle il y en a tellement.
Une étoile traverse différentes étapes de la fission nucléaire, se rétrécissant à mesure que son niveau de puissance se dissipe. Mais à mesure qu'elle diminue, sa pression augmente, ce qui entraîne également une élévation de la température. Cela crée plus de réactions, qui à leur tour forment des éléments plus lourds. C'est un cycle qui se répète tout au long de la vie d'une étoile, créant plus d'éléments lourds plus loin dans le tableau périodique.
Le processus se poursuit jusqu'à ce que le nombre total de protons et de neutrons atteigne 56, moment auquel l'étoile s'effondre. Comme 56 est la fin du cycle, les étoiles produisent plus de choses avec 56 neutrons (mis à part les éléments super légers) qu'autre chose. Le fer, utilisé pour la fabrication de la peinture rouge, a 56 neutrons à l'état stable. Ainsi, la peinture rouge est bon marché, car elle provient des milliards d'étoiles mortes de l'univers.