TRUNG HỌC NNG LM SC CẦN THƠ
  Khoa học kỹ thuật cập nhật
 
Lên mạng ngày 16/8/2010

Vài dữ liệu khoa học kỷ thuật cập nhật , có lẽ bạn nên biết chăng ? 
G S Tôn Thất Trình
 
1-     Các con số Vỏ Khí Hạt nhân (nguyên tử) ,theo tuần báo Khám phá - Discover các tháng 7-8 năm 2010 :
 
         a-  5113 là con số đầu đạn chiến tranh- warheads hoạt động được ở kho dự trữ hạt nhân Hoa Kỳ, chiếu theo Ngũ Giác Đài - Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ. hình dung con số hạ thấp từ đỉnh dự trữ là 31 225 vỏ khí năm1967. Tạp chí các Nhà Khoa học Nguyên tử ước lượng  năm 2009 Nga có 4 830 đầu đạn họat động được. Năm 1987, kho vỏ khí Nga Sô Viết có đỉnh cao chừng 45 000 vỏ khí. Hiệp Ước Giảm Vỏ Khi Chiến Lược- Strategic Arms Reduction Treaty, SART mới, sẽ giới hạn cả hai quốc gia này, mỗi nước chỉ còn   1550 đầu đạn chiến tranh mà thôi..
 
          b- 111 là con số  nơi, vị trí dự trữ  vỏ khí hạt nhân khắp thế giới, chiếu theo Ủy Ban Quốc tế về Vật Liệu Phân Hạch. Nga có 48 vị trí, nhiều nhất thế giới. Hoa Kỳ đứng thứ nhì với 15 vị trí trong nước và 6 vị trí ở ngoài nước. Tổng số các vỏ khí hạt nhân toàn thế giới là khoảng 20 350 ; phân nữa hoạt động được.
            
          c- 0.1 là tỉ số khối lượng nguyên tử uranium   chuyễn hóa được thành năng lượng , khi phân hạch - fission hạt nhân .Số lượng chất liệu chuyễn hóa thành năng lượng của quả bom thả xuống thành phố Hiroshima là khoảng 700 milligram , nghĩa là ít hơn 1/3   trọng lượng một đồng hào ( 1/10 đô la ) Mỹ .
           
 d- 6.3 x 1013 là năng lượng tính theo joules , giải tỏa từ quả bom Hiroshima, tương đượng với 15 000 tấn chất nổ TNT. Ở cao độ thấp. chừng phân nữa năng lượng quả bom này giải tỏa trong không khí nổ - air blast , 35% là nhiệt lượng - heat và 15% là phóng xạ hạt nhân - nuclear radiation . Trái banh lữa , thành quả của vụ nổ bom Hiroshima, nóng hơn mặt Mặt Trời khoảng 50% .
 
                e- 55 là số cân Anh - pounds (1 cân Anh = 0. 4535 kg ) uranium  hạng làm vỏ khí cần để làm ra một vỏ khí hạt nhân. Dự trữ toàn cầu của uranium làm giàu cao - highly enriched hiện nay là 1600 tấn , đủ để chế tạo 60 000 vỏ khí hạt nhân . Khoảng 60 000 khác, có thể chế tạo bằng số 500 tấn plutonium tách rời - separated plutonium  hiện đã được dự trữ khắp thế giới.   
 
 
2-      Gốc hóa học chuyễn đổi chánh ở thân thể
 Acêtil hóa - Acetylation, nghĩa là thêm một cụm nhỏ nguyên tử tên là nhóm acêtil, có thể là tiến trình quan trọng nhất thân thể, bạn có thể chưa bao giờ nghe tới. Chúng kích hoạt và khử kích hoạt protêin , điều hòa đường vào DNA của chúng ta và giúp kiểm soát biểu hiện gen ( es ) . Khảo cứu mới nhất gợi ý rằng cách kết buộc, đính protêin này có nhiều ảnh hưởng hơn là các nhà khoa học đã tin tưởng trước đây . Nếu đúng như vậy, học hỏi cách nào thao tác acêtil- hóa này, có cơ  tạo ra những phương pháp mới uy vũ chửa trị bệnh.  
      Trên một nghiên cứu, nhà sinh hóa học Kung Liang Guan và các đồng nghiệp, viện đại học UC San Diego quan sát protêin ở mô gan con người. Họ tìm thấy là   hơn 1000 protêin , gồm hầu hết mọi enzyme liên hệ đến chuyễn hóa - metabolism,   đều được acêtil hóa . Khám phá này bao hàm là acêtil hóa giúp điều hòa cách nào thân thể có được năng lượng.  Các vấn đề chuyễn hóa góp phần làm thành những điều kiện ti như tiểu đường , ung thư và phì nộn. Guan nói : “ chúng tôi hy vọng   khi dùng acêtil hóa , chúng tôi có thể ngăn ngừa và chửa trị bệnh “.
      Cùng lúc, nhà sinh hóa học Churanam Choudhary viện đại học Copenhagen, Đan Mạch, nhìn xét các tế bào ung thư con người và xác định 1750 protêin acêtil hóa, 240 protêin này cũng tìm thấy ở các thành quả của Guan. Choudhary cho biết bằng cách cố tình làm tắt - mở protein, xuyên qua tiến trình acêtil hóa, có thể là phương cách đơm giản và hửu hiệu cống hiến “ một cơ hội tốt để trị vài bệnh con người tệ hại nhất.
 
3-      Những gì nay làm được với máy siêu - supercomputer ( chiếu theo tạp san Khám Phá số tháng 9 năm 2010 )
Hầu như được tất cả mọi điều. Bên trong thế giới những máy computer uy vũ      nhất , bắt chước thực tế - simulated reality giúp cho các nhà khoa học  tiến vào những nơi không thể vào được : thông qua rào cản nảo - máu - blood - brain, dưới một phay ( faille , fault , chỗ rạn nứt địa chất) của  một trận động đất đang rung chuyễn và đi thẳng ngay vào trung tâm của một siêu sao - supernova.        
 
a-      Siêu sao : Các sao ( tinh tú ) nổ tan đã làm ra mọi bộ phận của thế
giới chúng ta. Chúng tạo ra sắt - iron và những nguyên tố nặng - heavy elements khác trong thân thể chúng ta và một siêu sao có thể cung cấp một cú đẩy bước đầu hình thành hệ thống mặt trời ( hệ thái dương ) chúng ta . Nhưng nghiên cứu cách nào một siêu sao hoạt động khó khăn muôn vàn, vì lẽ nổ cháy hạt nhân sáng chói lại làm mờ tối những chi tiết bên dưới. Thế cho nên nhà vật lý học thiên văn Thomas Janka, Viện Max Planck ở Đức quốc, đã tạo ra một siêu sao kỷ thuật số ở máy siêu computer . Bắt chưóc này giúp ông quan sát lõi của siêu sao chết sụp đổ, rồi bật ngược lại   trước khi bay tản xa trong một vụ nổ cháy tuyệt diệu. Hình ảnh đính kèm trinh bày chất plasma khô héo tràn lan chỉ một giây đồng hồ sau vụ nổ . Janka nói : chúng tôi đặt vào vật lý học cái gì chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi đã thông suốt, và chúng tôi cố gắng tạo ra vụ nổ, theo dõi nó đến điểm, nơi chúng tôi có thể so sánh được với quan sát. Những phương trình giúp ông họa kiểu mọi điều, từ việc pha trộn các khí đến cư xử của trung hòa tử - neutrino, những hạt tử bí ẩn giải toả ra thành khối từ lõi sao , ngay trước khi sao nổ. Ông nói thêm : “ chúng tôi tin rằng neutrinos là thành phần khẩn thiết “.
 
b-     Máu.
c-      Một lối đi tên gọi là vòng Willis - circle of Willis mở ra cho các động mạch ở đáy nảo bộ, bảo đảm một dòng chảy oxygen kiên định. Thể tích tuyệt đối máu chảy qua làm cho vùng này trở nên dễ mắc chứng phình mạch - aneurysms thành động mạch yếu đuối   có thể gây ra  đứt mạch máu nảo - stroke và hư hỏng nảo bộ bị yếu đi. Nhà toán học áp dụng Leopold Grinberg, viện đại học Brown phát triễn một mô hình động lực học chất lỏng và chạy nó ở Trung Tâm Tính toán bằng Siêu  Computer để học hỏi thêm về dòng máu chảy ở vòng Willis .  Ông và nhóm ông sử dụng các máy rà dò CT và MRI động mạch bị bệnh phình, để tạo ra những bắt chước đặc thù bệnh nhân. Rồi ông giải tỏa máu ảo ảnh vào mô hình và xem xét cách nào khác biệt về tuần hoàn ảnh hưởng đến phình mạch. Họ có thể theo kỷ thuật số ngay cả chứng phình mạch, để xem thử cách nào dòng máu thay đổi. Grinberg nói: “ chúng tôi hoạt động trở lui để trước tiên xét tử dòng máu dẫn tới vấn đề ra thế nào . Ở hinh này, Grinberg cũng có thể hình dung tuần hoàn đại trà xuyên qua toàn vùng, nhưng ông có thể cho vọt lên để nhìn thấy hành trình của cá nhân các tế bào máu.
 
d-               Kênh potassium  
        Thân thể con người là một mạng lưới điện phức tạp: các tế bào dây thần kinh chuyễn đổi như con thoi các tín hiệu từ nảo bộ và giúp tim đập nhịp ,làm các tế bào cơ bắp   giản nở hay co rút lại. Các tế bào sẽ không bao giờ nhận được các tin phát điện này , nếu không có những protêin diễn tả ở hình đính kèm . Protêin tựa những lỗ chân lông làm ra kênh - channel potassium , một đường điện vào trong tế bào làm đòn khuỷu , chốt néo mở hay đóng ( tắt ) tùy thuộc điện thế bên ngoài.  Ở cuộc bắt chước này, một nhịp điện ( theo kiểu màu sắc cầu vồng bên phải ở hình ) quét tràn về phía kênh potassium ; các dây chuyền amino acids tạo thành protêin trông có vẻ giống các dải băng sặc sở, trong khi bối cảnh dây nhợ làm ra màng chất béo của tế bào. Nhà sinh vật lý học Benoit Roux viện đại học Chicago, mới đây đã sử dụng siêu computer chạy lẹ nhất thế giới là Jaguar, ỏ La bô Oak Ridge Quốc Gia Hoa Kỳ, tại bang Tennessee, để xem cách nào mỗi nguyên tử trong tổng số 350 000 của protêin sẽ phản ứng lại với những nhịp điện như thế. Các nghiên cứu này có thể có những liên can quan trọng đến y khoa: tín hiệu điện sai lầm góp phần vào  các chứng loạn nhịp tim- arrhythmias và có cơ   tăng thêm nguy hiểm bệnh mất trí nhớ - Alzheimer disease nữa đó!
 
e-                Khí hậu
 Trông tuồng như là một ảnh vệ tinh, nhưng hình chân dung Trái Đất này là một vụ bắt chước khí hậu cũng chạy ở máy siêu computer tại Oak Ridge . Hình ảnh làm đồ bản hơi nước ở khí quyễn , nồng lượng cao nhất ở màu trắng.  Xin bạn lưu ý tới một bảo tố cuồng phong - cyclone đang tiến tới Ấn Độ . Hầu nhấn mạnh đến nhạy cảm của con người đến khí hậu, nhà chuyên môn hinh dung Oak Ridge , Jamison Daniel, đã làm mờ tối các khối lục địa, hầu phản ảnh tỉ trọng dân số ( màu cam và màu đỏ ghi chú những tập trung lớn nhất ). Những mô hình như thế có ý định bắt cầu giữa những tiên đoán chi tiết thời tiết ngắn hạn và kiểu mô hình khí hậu rộng lớn. Những mô hình này có thể nhìn chăm chú đến tình trạng 50 năm tới và “ cho thấy những sự cố vùng, tỉ như những làn sóng nóng bức ở Ấn Độ , hơn là chỉ trình bày khuynh hướng toàn cầu, tỉ như những lúc nhiệt độ cao “, theo lời Kate Evans , một nhà khoa học ở La bô .
 
f-                 Động Đất
Vài mô hình computer nhắm mục đích tiên đoán động đất. Ở hình đính kèm, mô hình này có thể giúp làm tối thiểu tai họa nếu một trận động đất lớn xảy ra. Kiểu mô hình của kỹ sư Jacobo Bielak, viện đại học Carnegie Mellon, cung cấp cho các kiến trúc sư và các nhà điều hành những ước tính đáng tin cậy và có giới hạn địa phương, cường độ rung chuyễn các xây cất phải chịu đựng trong những trận động đất  súc manh to hay nhỏ. Ở động đất giả này, do Trung tâm Siêu Computer Pittsburgh tạo ra , một rung động 4.4 xảy ra gần 6 cây số dưới một thung lũng miền Bắc nước Hy Lạp. Màu sắc diễn tả biên độ của đất đai di chuyễn ngang, 6 giây đồng hồ sau động đất: đất cát mềm thung lũng , màu xanh dương và đỏ ở hinh kèm, rung chuyễn nhiều hơn đá cứng quanh đó tô màu sắc xanh lục và vàng. Bielak nói: Nó rung chuyễn tựa một tô Jell-O. Jell-O mềm rung động mạnh hơn là tô đặc. Mô hình đính xác đến nổi các kỷ sư họa kiểu ITER, một cơ sở dung hợp hạt nhân thí nghiệm, đã yêu cầu làm những bắt chước vị trí xây cất ở miền Nam nước Pháp.
 
g-                Đốt cháy
       Jacqueline Chen và Chun Sang Yoo, La Bô Sandia Quốc gia Hoa Kỳ ở Livermore, bang California, sử dụng các máy siêu computer để bắt chước đốt cháy nhiên liệu. Hình đính kèm mô tả một tia phun lạnh chất êtylen ( một hydrocarbon tương tự chất tìm thấy ở xăng ô tô )  đốt cháy trong không khí nóng bỏng. Bằng cách kiểm soát tốc độ phun êtylen, Chen và Yoo thay đổi cách nào nhiên liệu cháy mau lẹ, một đo lường hửu hiệu nhiên liệu, mục đích nhắm tối hảo tốc độ . Hãy nghĩ đến nến ( đèn cầy ) kỷ niệm sinh nhật: thổi nhẹ nến và ngọn lữa cháy bừng thêm, nhưng thổi mạnh thì làm tắt ngọn lữa nến. Ở mô hình này màu xanh dương và màu xanh lục biểu hiện formaldehyd một phó sản của đốt cháy êtylen. Màu đỏ là các gốc hóa học - radicals những dấu chuẩn cho ngọn lữa. Kỷ thuật cũng diễn tả các nhiên liệu thay thế, tỉ như êthanol và biobutanol, dọn đuờng cho các động cơ nổ- đốt cháy bên trong xanh hơn, những năm tới .             
       
( Irvine, ngày 15 tháng 8 năm 2010)

Trở lại Trang Khoa Học
 
  Số lượt bạn đọc kể từ 01/9/2009 294001 visitors (1194425 hits) on this page!  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=