Fysica van vleesetende bekerplanten, gedurfde kernreactormissie in het door oorlog verscheurde Vietnam – Physics World

Fysica van vleesetende bekerplanten, gedurfde kernreactormissie in het door oorlog verscheurde Vietnam – Physics World

Tijdstempel: 8 september 2023 12:15 uur

Bekerfabriek in Oxford
Uitgebreide structuur: deze bekerplant groeit in de Oxford Botanic Garden (met dank aan: Chris Thorogood)

Vleesetende bekerplanten bestaan ​​uit holle, komvormige structuren die nietsvermoedende prooien vangen en vervolgens verteren. De bekerplanten komen vooral voor in de tropen, vooral in Zuidoost-Azië, en hebben aan de bovenkant een gladde rand, een zogenaamde peristome, die bedekt is met kleine richels die water verzamelen. Deze vloeistoffilm zorgt er vervolgens voor dat de prooi gaat slippen, zoals een aquaplaning-auto, en in een aangename plas spijsverteringssappen op de bodem van de kruik valt.

Eén mysterie over deze planten is echter waarom ze in zoveel verschillende vormen en maten voorkomen, zoals buizen, bekers en sommige hebben zelfs ‘tanden’ op hun ruggen.

Nu hebben onderzoekers van de Botanic Gardens van de Universiteit van Oxford samengewerkt met wiskundigen uit Oxford, om te zien welk effect de vorm en grootte hadden op het type prooiwerpers dat werd gevangen. Een meer uitgebreide structuur, zoals een zeer sierlijk ontwerp, brengt immers hogere energiekosten met zich mee dan een eenvoudig ontwerp dat hetzelfde werk zou kunnen doen.

De resultaten, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciencessuggereren dat variaties in de peristoomgeometrieën een diepgaand effect hebben op wat de plant zou kunnen vangen en hoeveel. “We konden aantonen dat in een optimale structuur de productiekosten gecompenseerd zouden kunnen worden door de extra prooi die kan worden gevangen”, zegt wiskundige Derek Moulton. De geometrie van sterk uitlopende peristomes bleek bijvoorbeeld bijzonder geschikt te zijn voor het vangen van wandelende insecten zoals mieren.

Goed aangepast aan hun prooi

“Net zoals de snavels van vogels een andere vorm hebben om zich te voeden met noten, zaden, insecten enzovoort”, zegt botanicus Chris Thorogood, “Deze bekerplanten zijn goed aangepast aan de verschillende vormen van prooien die in hun omgeving voorkomen.”

Sinds de Russische invasie vorig jaar is er veel bezorgdheid over de kerncentrale van Zaporizja in Oekraïne. De fabriek werd in maart door Russische troepen in beslag genomen na een gevecht met Oekraïners dat resulteerde in enige kleine schade aan de hoofdfaciliteit. De Russen hebben de centrale sindsdien gecontroleerd en lijken defensieve posities in de buurt van de reactoren te hebben ingenomen.

Het nachtmerriescenario van een kerncentrale die door militaire actie wordt vernietigd heeft zich gelukkig niet voorgedaan – althans voorlopig – maar dit is niet de eerste keer dat een reactor wordt bedreigd door oorlogsvoering.

Onderzoeksreactor

In 1963 werd een door de VS geleverde TRIGA-reactor ingeschakeld bij het Vietnamese Dalat Nuclear Research Institute, dat ongeveer 300 km ten noordwesten van Ho Chi Minh-stad ligt (destijds Saigon genoemd). Dit was geen energiereactor, maar werd gebruikt voor opleiding, onderzoek en isotopenproductie. Ondanks de groeiende intensiteit van de oorlog in Vietnam bleef de reactor in bedrijf tot 1968, waarna hij voor langere tijd werd stilgelegd.

In 1975 bevond de reactor zich in de frontlinie van de strijd toen het Noord-Vietnamese leger oprukte naar Saigon. Om te voorkomen dat de faciliteit en de brandstofstaven in vijandelijke handen zouden vallen, overwogen de Amerikanen kortstondig de reactor te bombarderen – wat radioactieve besmetting zou hebben veroorzaakt.

In plaats daarvan werd een gedurfd plan bedacht om de splijtstofstaven van de reactor te stelen. De natuurkundige Wally Hendrickson bood zich vrijwillig aan voor de missie en zijn verhaal wordt verteld in een fascinerend BBC Radio 4-programma genaamd “Wally, de onwillige nucleaire held'.

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld