bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Μπορεί η ακτινοβολία να προκαλέσει τέρατα Godzilla;

Τρία πράγματα συνέβησαν το 1954. Οι Ηνωμένες Πολιτείες πυροδότησαν την πρώτη ανθρώπινη βόμβα υδρογόνου "Castle of Applause" στο νησί Μπικίνι. Η πραγματική ισχύς έκρηξης έφτασε τους 15 εκατομμύρια τόνους ισοδύναμου TNT, που ήταν δυόμισι φορές μεγαλύτερη από την προβλεπόμενη αξία. Οι κάτοικοι κοντά μόλυναν επίσης ένα ιαπωνικό αλιευτικό και σκότωσε ένα άτομο, κάτι που προκάλεσε σάλο στην Ιαπωνία· στη συνέχεια, το "Godzilla" κυκλοφόρησε στην Ιαπωνία.

Από την ημέρα της γέννησής του, ο Godzilla είναι ένα τέρας ακτινοβολίας και μια μεταφορά για τα πυρηνικά όπλα.Οι σκιές της Χιροσίμα, του Ναγκασάκι και του νησιού Μπικίνι φαίνονται παντού στην πρώτη ταινία του Godzilla. Παρόλο που ο Godzilla έχει μεταφερθεί σε ήρωα και φύλακα της ανθρωπότητας σήμερα, εξακολουθεί να είναι στενά συνδεδεμένος με την πυρηνική ενέργεια και την ακτινοβολία. Σε μια πρόσφατη ταινία του Γκοτζίλα, αναφέρθηκε μάλιστα ότι τα τέρατα γεννήθηκαν με ακτινοβολία.

Ωστόσο, είτε πρόκειται για τέρας είτε για ακτινοβολία στην πραγματικότητα, δεν είναι τόσο απλό.

Τα τέρατα είναι ένα αιώνιο θέμα

Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι Γκοτζίλα στο παρελθόν δεν ήταν το άμεσο προϊόν της πυρηνικής ακτινοβολίας. Το 1954, ο αρχικός Godzilla ήταν ένα προϋπάρχον τέρας που ξύπνησε από ανθρώπινη πυρηνική δοκιμή. Στην τελευταία έκδοση της ταινίας, οι περισσότερες από τις πυρηνικές δοκιμές είναι στην πραγματικότητα άνθρωποι που προσπαθούν να καταστρέψουν τον Godzilla, αλλά πολλοί άνθρωποι θα πιστέψουν λανθασμένα ότι το να γίνει τόσο μεγάλο ο Godzilla είναι άμεσο αποτέλεσμα της πυρηνικής ακτινοβολίας. Αυτό το είδος παρεξήγησης είναι κατανοητό, επειδή το "γίνοντας μεγαλύτερος από την ακτινοβολία" είναι ένα εξαιρετικά κοινό θέμα σε έργα επιστημονικής φαντασίας και τρόμου, και ακόμη και οι φήμες για το ατύχημα στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ θα έχουν μια ομάδα "γίγαντων ποντικών".

Η εικόνα του «μεγάλου τέρατος» μπορεί να εντοπιστεί στους μύθους διαφόρων εθνών, αλλά η προέλευσή του θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Τα πρώτα τέρατα μπορεί να ήταν αφυπνισμένες δυνάμεις της φύσης και αργότερα ήταν εργαλεία που χρησιμοποίησε ένας θεός για να τιμωρήσει τους ανθρώπους ή να φρουρήσει μια συγκεκριμένη περιοχή. Τα γιγάντια τέρατα στην εποχή της μεγάλης γεωγραφικής ανακάλυψης φανταζόταν ότι προέρχονταν από μακρινά άγνωστα μέρη ή τον βαθύ βυθό, ενώ οι χημικοί παράγοντες και τα ηλεκτροσόκ έχουν γίνει επίσης η πηγή των τεράτων στη σύγχρονη εποχή. Τα τέρατα που προκαλούνται από την ακτινοβολία είναι απλώς άλλη μια είσοδος στη μακρά ιστορία της φαντασίας των τεράτων.

Η πυρηνική ακτινοβολία είναι και καλή και κακή

Οι άνθρωποι χλωμιάζουν όταν μιλούν για «ακτινοβολία», και πανικοβάλλονται όταν βλέπουν «πυρηνικά». Το 2013, ένα ατύχημα διαρροής πυρηνικού σταθμού στην Ιαπωνία προκάλεσε μαζικό πανικό. Ο πανικός για την «πυρηνική ακτινοβολία» οφείλεται αποκλειστικά στον κορυφαίο δολοφόνο, την ατομική βόμβα. Αν και οι δύο ατομικές βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα και στο Ναγκασάκι βοήθησαν τον κόσμο να τελειώσει νωρίς τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, η καταστροφική τους δύναμη έκανε επίσης τους ανθρώπους να έχουν κακή εντύπωση για την πυρηνική επιστήμη.

Στην πραγματικότητα, ήδη από το 1896, ο Γάλλος φυσικός Becquerel ανακάλυψε ακτινοβολία στα άλατα ουρανίου. Το 1898, οι Curies ανακάλυψαν το πολώνιο και το ράδιο με ισχυρότερη ακτινοβολία και ονόμασαν αυτή την ιδιότητα "ραδιενέργεια" και Επισημάνετε ότι προέρχεται από το ίδιο το άτομο. Οι Curies και ο Becquerel μοιράστηκαν το Νόμπελ Φυσικής το 1903. Υπό την καθοδήγηση της Μαρίας Κιουρί, χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά ραδιενεργά ισότοπα για τη θεραπεία όγκων. Η Μαντάμ Κιουρί ίδρυσε επίσης ένα Ινστιτούτο Κιουρί στο Παρίσι και τη Βαρσοβία, τα οποία εξακολουθούν να είναι σημαντικά κέντρα ιατρικής έρευνας.

Επίσης το 1898, ο γεννημένος στη Νέα Ζηλανδία Βρετανός φυσικός Ράδερφορντ ανακάλυψε τον χρόνο ημιζωής της ραδιενέργειας και ονόμασε τα ραδιενεργά προϊόντα ακτίνες άλφα και ακτίνες βήτα και αργότερα ανακάλυψε ακτίνες γάμμα. Ο Ράδερφορντ απέδειξε ότι οι ακτίνες άλφα είναι πυρήνες ηλίου (που περιέχουν δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια), οι ακτίνες βήτα είναι ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας και οι ακτίνες γάμμα είναι φωτόνια υψηλής ενέργειας. Και οι τρεις μορφές ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας ιονίζουν τα άτομα, εξ ου και η ονομασία ιονίζουσα ακτινοβολία.

Η κύρια επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας στους οργανισμούς είναι να βλάψει το DNA των οργανισμών, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει γονιδιακές μεταλλάξεις. Αλλά μια τέτοια ζημιά είναι εντελώς τυχαία. Μια μικρή ποσότητα ακτινοβολίας μπορεί να επισκευαστεί. Αλλά εάν εκτεθούν σε μεγάλες ποσότητες ακτινοβολίας, η συντριπτική πλειοψηφία των αποτελεσμάτων είναι σοβαρή βλάβη των ιστών, καρκίνος και ακόμη και θάνατος σε ζώα. Όταν η Μαρία Κιουρί μελετούσε ραδιενεργές ουσίες, δεν γνώριζε τη φύση της, έτσι εκτέθηκε σε υπερβολική ακτινοβολία για μεγάλο χρονικό διάστημα, η οποία την έκανε να υποφέρει από απλαστική αναιμία στα τελευταία της χρόνια και πέθανε σε ηλικία 66 ετών.

Το πρόσωπο της πυρηνικής ακτινοβολίας σίγουρα δεν πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη, αλλά δεν είναι τόσο τρομερό όσο λένε οι θρύλοι. Εφόσον λαμβάνονται τα κατάλληλα προστατευτικά μέτρα, η πυρηνική ακτινοβολία μπορεί να αποκλειστεί από μια ασφαλή απόσταση. Οι ακτίνες άλφα έχουν την ισχυρότερη ικανότητα ιονισμού, αλλά δεν μπορούν να διεισδύσουν καν στο δέρμα και μόνο ένα λεπτό κομμάτι χαρτί μπορεί να τις εμποδίσει. Οι ακτίνες βήτα είναι ελαφρώς πιο διεισδυτικές και πρέπει να μπλοκαριστούν από φύλλα αλουμινίου. Οι ακτίνες γάμμα είναι φωτόνια, επομένως η ικανότητα ιονισμού είναι ασθενής και η διεισδυτική ισχύς είναι η ισχυρότερη.Πρέπει να μπλοκαριστεί από μια παχιά πλάκα μολύβδου. Επομένως, σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ή ραδιενεργά εργαστήρια, τα ραδιενεργά υλικά διατηρούνται σε απομόνωση με χοντρές πλάκες μολύβδου.

Εφόσον λαμβάνονται αποτελεσματικά προστατευτικά μέτρα, η πυρηνική ακτινοβολία μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους ανθρώπους και η βλάβη μπορεί να ελαχιστοποιηθεί.

Αδύνατος Γκοτζίλα

Ραδιενεργά στοιχεία υπάρχουν επίσης στη φύση. Για παράδειγμα, είτε σε διάφορους βράχους και εδάφη, είτε στο νερό και την ατμόσφαιρα, υπάρχουν διαφορετικές ποσότητες ραδιενεργών στοιχείων. Η περιεκτικότητά τους είναι πολύ χαμηλή και δεν θα έχει δυσμενείς επιπτώσεις στα έμβια όντα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Μερικοί άνθρωποι εικάζουν ότι η μετάλλαξη των βιολογικών γονιδίων μπορεί να σχετίζεται με αυτό το ίχνος ραδιενέργειας, έτσι οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επίσης μεθόδους ακτινοβολίας για να επιλέξουν και να αναπαράγουν νέες ποικιλίες, αλλά δεν είναι εύκολο να ληφθούν ευεργετικές μεταλλάξεις.

Δεν έχει σημασία αν η πιθανότητα είναι μικρή, αν έχουμε να κάνουμε με εξαιρετικά μεγάλο αριθμό ατόμων, μπορούμε πάντα να βρούμε άτομα που αποκτούν ευεργετικές μεταλλάξεις. Αλλά οι γενετικές μεταλλάξεις δεν είναι μαγικές και πρέπει να συμμορφώνονται με τους νόμους της βιολογίας και της φυσικής στην πραγματικότητα. Αλλά ο Γκοτζίλα δεν ήταν ικανοποιημένος. Για να μην αναφέρουμε τις πυροσβέστες, τη γεώτρηση και άλλες υπερδυνάμεις, το μέγεθος από μόνο του είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα.

Η πρώτη έκδοση του Godzilla έχει ύψος περίπου 50 μέτρα. Τόσο μεγάλο ζώο δεν έχει υπάρξει ποτέ στη φύση, αφενός γιατί τα οστά δεν μπορούν να το υποστηρίξουν και αφετέρου γιατί η διάχυση της θερμότητας δεν μπορεί να συμβαδίσει. Ανεξάρτητα από το αν είναι πλάσμα ή κτίριο, δεν μπορεί να κλιμακωθεί σε ίσες αναλογίες. Είναι εύκολο να χτίσετε ένα μικρό κτίριο με δύο ή τρεις ορόφους από τούβλα και ξύλινη κατασκευή, αλλά είναι απαραίτητο να βασιστείτε σε οπλισμένο σκυρόδεμα για να χτίσετε έναν ουρανοξύστη με διακόσιους ή τριακόσιους ορόφους. Τα βιοδιαθέσιμα υλικά είναι περιορισμένα και τα σπονδυλωτά μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνο διάφορες ενώσεις ασβεστίου για να σχηματίσουν οστά για να στηρίξουν το σώμα τους. Για να υποστηρίξει ένα σώμα ύψους 50 μέτρων, τα άκρα του Γκοτζίλα πρέπει να είναι κοντά και παχιά, με αποτέλεσμα να είναι δύσκολο να κινηθεί γρήγορα.

Το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας είναι ακόμη πιο σοβαρό. Εάν ένα πλάσμα κλιμακωνόταν στο διπλάσιο του αρχικού του ύψους, θα αποκτούσε οκτώ φορές την αρχική του μάζα, αλλά μόνο τέσσερις φορές την επιφάνειά του. Μεγάλα ζώα όπως οι ελέφαντες κινούνται αργά για να αποφύγουν τη δημιουργία πολλής θερμότητας, ενώ ο Godzilla είναι ένα μεγάλο τέρας που μπορεί να πολεμήσει. Οι έντονες δραστηριότητες παράγουν εκπληκτική ζέστη. Ένας Godzilla ύψους 50 μέτρων θα θερμανθεί μέχρι θανάτου.

Επομένως, η ραδιενέργεια υπάρχει στη φύση, αλλά είναι αδύνατο να δημιουργηθεί ο Γκοτζίλα. Ο Godzilla είναι καταδικασμένος να ζει μόνο στη φαντασία των ανθρώπων.


Πέντε υπέροχα πειράματα αυγών

Εδώ στο Science sparks αγαπάμε την επιστήμη των αυγών. Αυτά είναι τα 5 αγαπημένα μας Πειράματα Αυγών. Ενημερώστε μας εάν δοκιμάσετε κάτι και μην ξεχάσετε να μας ακολουθήσετε στο Facebook για περισσότερες διασκεδαστικές επιστημονικές ιδέες. Πώς να εξαφανίσετε ένα κέλυφος αυγού! Αυτό είναι σαν μα

Τα παράσιτα είμαστε εμείς

Ο Jerry Coyne είναι εξελικτικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Η έρευνά του για τον πληθυσμό και την εξελικτική γενετική έχει δημοσιευτεί ευρέως σε επαγγελματικά και εμπορικά περιοδικά και το βιβλίο του το 2009, Why Evolution Is True , τον καθιέρωσε ως ηγετική δύναμη στη μελέτη της εξέλιξης.

Νέα δεδομένα ψαριών αποκαλύπτουν πώς οι εξελικτικές εκρήξεις δημιουργούν είδη

Η βαθύτερη λίμνη γλυκού νερού της Αφρικής φιλοξενεί μια ιλιγγιώδη σειρά ζώων, συμπεριλαμβανομένων εκατοντάδων ειδών ψαριών κιχλίδων που δεν υπάρχουν πουθενά αλλού στον κόσμο. Γεμίζουν τα νερά της λίμνης Τανγκανίκα, με λέπια και ρίγες στα περισσότερα χρώματα του ουράνιου τόξου. Ένα είδος κιχλίδας εκε