We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Araştırmacılar, sıvı metali bir plazmaya dönüştürerek nükleer füzyona ulaşmak için yeni bir yaklaşım başlattı.
Plazma nedir?
Herkes maddenin ilkokuldan beri bildiğimiz ortak evrelerine aşinadır: katılar, sıvılar ve gazlar. Maddenin başka halleri de vardır ve Evren'in gözlemlenebilir maddesinin en yaygın hali plazmadır.
AYRICA BAKINIZ: MÜHENDİSLER SU AKIŞI VE KRİSTAL BİR PLAKA KULLANARAK STABİL PLAZMA HALKASI OLUŞTURUR
Plazma, elektronları eksik olan pozitif yüklü atomlar olan ve kolaylıkla elektriği ileten serbest hareket eden elektron ve iyonlardan oluşan bir kütledir. Genellikle Dünya'da doğal olarak bulunmasa da yapay plazmalar üretebiliriz. Bunu yapmanın en yaygın yolu, bir gazı elektronlarının atomlarını soyan binlerce Fahrenheit dereceye ısıtmaktır.
Neon ışıklar böyle çalışır; bir elektrik akımı içinden geçer ve bir tüpün içindeki normalde inert olan neon gazını uyarır, ardından elektronları soyulurken fotonlar yayar.
Döteryum Plazma
Yine de bir plazma oluşturmanın tek yolu bir gazı ısıtmak değildir. Rochester Üniversitesi Lazer Enerji Laboratuvarı'ndaki (LLE) araştırmacılar, yüksek yoğunluklu bir sıvı döteryum oluşturarak yoğun bir döteryum plazması oluşturmayı başardılar, önce sıcaklığını 21 derece Kelvin'e (-422 derece Fahrenheit) düşürdükten sonra hızla yükselterek. sıvı döteryumun sıcaklığı neredeyse 180.000 Fahrenheit dereceye kadar.
Bunu, sıvıyı 5 milyon atmosfer basıncına kadar sıkıştıran süper soğutulmuş döteryum sıvısı yoluyla güçlü bir şok dalgası başlatmak için LLE’nin OMEGA lazerlerini kullanarak başardılar.
Döteryum, ilk sıvı halindeyken, bir sıvının klasik özelliklerini sergiler, ancak daha yüksek yoğunluklarda döteryumun elektronları ve protonları, klasik fizik yerine yalnızca kuantum mekaniğinde tanımlanan belirli özellikleri almalıdır. Bununla birlikte, bunun istisnası bir plazma durumundadır.
Araştırmacılar, örnek tamamen şeffaflaşmaya başladığında, ancak geleneksel metalik bir görünüme bürünen oldukça yansıtıcı bir maddeye dönüşürken, süper yoğun bir sıvıdan plazmaya geçişi izleyebildiler.
LLE'de araştırma görevlisi olan Mohamed Zaghoo, "Numunenin yansımasını sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izleyerek, bu basit parlak sıvı metalin yoğun bir plazmaya dönüştüğü kesin koşulları gözlemledik" dedi.
Füzyon Potansiyeli
Bu materyallerin temel doğası önemlidir, çünkü bu yeni bilgiler, araştırmacılara materyallerin elektriği nasıl yönettiğine dair modeller geliştirmenin yanı sıra Evren'in aşırı ortamlarında maddenin nasıl çalıştığını daha iyi anlamayı sağlayabilir, bu da nasıl başarılacağını anlamanın kapısını açabilir. Evrenin en yaygın enerji kaynağı: nükleer füzyon.
"Bu çalışma sadece bir laboratuvar merakı değil. Plazmalar, kahverengi cüceler gibi astrofiziksel cisimlerin geniş iç kısımlarını içeriyor ve aynı zamanda termonükleer füzyon elde etmek için gereken maddenin durumlarını temsil ediyor. Bu modeller, füzyon elde etmek için deneyleri nasıl daha iyi tasarlayacağımız konusundaki anlayışımızda çok önemlidir. , "Zaghoo dedi.
Araştırma yayınlandı Fizik İnceleme Mektupları geçen ay.