Lepíš nebo záříš?

Při používání běžné kancelářské lepicí pásky budeme muset být opatrnější, radí s úsměvem vědci. Podle výzkumu University of California v Los Angeles dochází totiž při odvíjení lepicí pásky ke vzniku krátkých opakujících se rentgenových záblesků.

Výzkumný tým Carlose Camary a Juana Escobary použil motorek, pomocí kterého ve vakuu (při tlaku přibližně 20 Pa) odvíjel běžně dostupnou izolepu rychlostí 3 cm za sekundu. Rentgenové záření, které se přitom uvolňovalo, stačilo k vytvoření RTG snímku prstu jednoho z laborantů na běžný materiál používaný v zubních rentgenech.

Fakt, že při odlepování pásky vzniká záření, není až takovou novinkou. Tento jev byl popsán již v roce 1939 a např. v 50. letech prováděli v této oblasti experimenty ruští vědci. Fyzikům z UCLA se podařilo zjistit, že při odvíjení pásky ve vakuu vzniká nejen záření ve viditelné a rádiové oblasti spektra, ale i nanosekundové pulsy rentgenového záření o okamžitém výkonu 100 mW a energii až 15 keV.

V čem je trik?
Zmíněný jev se nazývá triboluminiscence a přestože je znám již dlouho, není dosud uspokojivě vysvětlen.
Jedním z možných vysvětlení vzniku záření je fakt, že při odvíjení lepicí pásky dochází k namáhání a přerušení molekulárních vazeb mezi páskou a podkladem. Elektrony tvořící spojení absorbují část dodané mechanické energie, čímž přejdou do stavu o vyšší energii (tzv. excitovaný stav). Při návratu zpět do základního stavu je přebytek energie (prakticky ihned) vyzářen v podobě světla.

Dalším mechanismem vzniku záření mohou být mikroskopické elektrické výboje, které vzniknou v důsledku oddělení nábojů. Podle C. Camary lze právě oddělením nábojů v případě lepicí pásky odvíjené při nízkém tlaku vysvětlit vznik silných elektrických polí, ve kterých jsou urychlovány elektrony. Po jejich dopadu na opačně nabitou stranu pásky pak vzniká pozorované brzdné (rentgenové) záření.

Záření „z pásky“ nabízí i praktické využití v podobě levného zdroje rentgenových paprsků. Izolepa ovšem není jediným předmětem, který se běžně kolem nás vyskytuje, a který se za určitých podmínek může stát zdrojem rentgenového záření. Obdobné molekulární vazby, které drží pásku „přilepenou“, přidržují také gekony na zdech a třeba mouchu na stropě nad vaší hlavou.

Triboluminiscence
Jde o světlo, které vzniká při drcení některých krystalů. Jeho příčinou je mechanická práce (tření, deformace, lámání), např. drcení zrnek karborunda (ze smirkového papíru), krystalů cukru, sfaleritu (ZnS), dusičnanu uranylu, křemene, slídy apod. První písemná zmínka o triboluminiscenci pochází již ze 17. století od fyzika Francise Bacona, který zjistil, že při drcení krystalů cukru vznikají záblesky světla.

Tip pro vás:
Vezměte si v noci dvě kostky cukru do předsíně, kam nevniká světlo, a ryjte rohem jedné kostky do kostky druhé. Určitě vás překvapí, jak silné záblesky tím vyvoláte! Evropě to nejen osladíme, ale i rozsvítíme!

Bližší informace hledejte na:
http://www.sciam.com/article.cfm?id=x-ray-machine-adhesive-tape
http://www.newscientist.com/article/dn15016-humble-sticky-tape-emits-powerful-xrays.html
http://www.abc.net.au/science/articles/2008/10/23/2398928.htm?site=science&topic=health
http://arstechnica.com/journals/science.ars/2008/10/22/home-made-x-rays-and-other-fun-with-tape

Pokud chcete vidět pokus vědců z UCLA na vlastní oči, podívejte i na video na youtube
http://www.youtube.com/watch?v=FGzRvYU0e3Q a pokud si o pokusu chcete přečíst ve vědeckém žurnále, nalistujte v Nature, 23 October 2008, stranu 1089.

A propos – už jste četli miniencyklopedii o RTG? Pokud ne můžeme jen srdečně doporučit. Dočtete se v ní v kostce vše o RTG záření – od toho, co objevu předcházelo až k jeho praktickému uplatnění v každodenním životě.