Istraživači fuzije uočili čudno ponašanje u plazmi
- Objavljeno u Znanost
Oponašanje ekstremnih reakcija koje se odvijaju unutar Sunca, cilj je istraživača nuklearne fuzije širom svijeta. Stvarati toplinu za održavanje reakcija i proizvodnju čiste, neograničene energije bio bi pravi sveti gral. Istraživači su nedavno poduzeli važan korak prema tom cilju postizanjem samozagrijavajuće "plazme koja gori", a sada je bliži pregled te plazme otkrio čudno, neobjašnjivo ponašanje iona unutar nje.
Znanstvenici iz Lawrence Livermore National Laboratorija LLNL u National Ignition Facilityu NIF istražuju nuklearnu fuziju od 2009. godine, koristeći niz od 192 lasera za ispaljivanje visokoenergetskih impulsa na kapsulu goriva veličine kugličnog ležaja. Ova kuglica goriva sastoji se od deuterija i tricija, a njeno pogađanje iznenadnom i intenzivnom toplinom uzrokuje stapanje odvojenih atoma u helij, oslobađajući pritom ogromne količine energije.
U idealnom svijetu, istraživači fuzije bi te fuzijske reakcije koristili kao izvor topline koji će postati samoodrživi izvor energije. U siječnju ove godine znanstvenici s NIF-a objavili su istraživanje u kojem su detaljno opisali važne korake prema tom snu, prilagođavajući svoju tehniku kako bi stvorili samoodržavajuću "goruću plazmu".
Iako je goruća plazma postojala tek nanosekunde, istraživanje je bilo prvo na tom polju i važan napredak u ovoj grani istraživanja fuzije, poznatoj kao inercijalna zatvorena fuzija (ICF). Nova analiza te goruće plazme sada je pokazala da se ponaša na neočekivan način, jer se pokazalo da ioni unutar nje imaju veću energiju od one koju su modeli projicirali, čime su znanstvenici dali važne uvide za budući dizajn lasersko-fuzijskog izvora energije.
Da ovo stavimo u kontekst, prosječna energija neutrona generirana reakcijom fuzije DT u ICF-u znači da oni putuju brzinom većom od 51.000 kilometara u sekundi. To je jednako putovanju od San Francisca do New Yorka za manje od desetinke sekunde. "Jedno od objašnjenja za rezultat je da ioni D i T nisu u ravnoteži", rekao je Alastair Moore, LLNL fizičar i glavni autor rada. "Potrebne su naprednije mogućnosti simulacije da bismo ovo bolje razumjeli i radimo sa suradnicima u Nacionalnom laboratoriju Los Alamos, Imperial Collegeu u Londonu i MIT-u kako bismo te mogućnosti primijenili na razumijevanje ovog problema."
"Razumijevanje uzroka ovog odstupanja od hidrodinamičkog ponašanja moglo bi biti važno za postizanje robusnog i ponovljivog paljenja", navodi tim u studiji objavljenoj u časopisu Nature Physics koju možete pronaći na ovoj poveznici.