La scoperta sorprendente: la maionese aiuta a stabilizzare la fusione nucleare alla Lehigh University

RomeScienziati dell'Università di Lehigh hanno ottenuto progressi sorprendenti nella soluzione dei problemi della fusione nucleare usando la maionese. Guidato dal Professor Arindam Banerjee, il team sta studiando la resistenza delle capsule di fusione per la fusione a confinamento inerziale. Utilizzando Hellmann’s Real Mayonnaise, mirano a comprendere e controllare le perturbazioni che influenzano la formazione del plasma.

La fusione nucleare è il processo che alimenta il sole. Se riuscissimo a utilizzarlo sulla Terra, potrebbe rivoluzionare la produzione di energia fornendo una fonte quasi inesauribile senza emissioni nocive. Tuttavia, replicare le condizioni solari sulla Terra è estremamente complesso. Nella fusione a confinamento inerziale, le capsule contenenti isotopi di idrogeno vengono rapidamente compresse e riscaldate per raggiungere le condizioni necessarie alla fusione. Ma questo metodo incontra spesso un problema noto come instabilità di Rayleigh-Taylor, un ostacolo significativo per ottenere un output energetico stabile.

I ricercatori hanno scelto la maionese perché simula i materiali usati nelle capsule di fusione senza la necessità di alte temperature e pressioni. Lo studio della sua reazione agli stress fornisce dati cruciali.

• Inizialmente si comporta come un solido
• Si deforma sotto sforzo, ma torna alla forma originale quando lo sforzo viene rimosso
• Ha una fase elastica seguita da una fase plastica stabile
• Fluisce una volta superata una soglia, simile all'instabilità del plasma

Il team di Banerjee ha ideato una ruota rotante speciale per studiare l'instabilità del plasma. Hanno osservato che la maionese cambia in modi distinti, simili ai materiali utilizzati nella fusione a confinamento inerziale. Comprendere questi cambiamenti potrebbe aiutare a gestire le instabilità.

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Questa ricerca ha conseguenze significative. Potrebbe aiutare a progettare futuri involucri di fusione che evitino o ritardino problemi. I dati del team hanno mostrato come fattori quali le proprietà dei materiali e i tassi di accelerazione influenzino il momento in cui si verifica l'instabilità. Sono riusciti a prevedere le condizioni in cui il ripristino elastico potrebbe arrestare completamente l'instabilità.

Il team ha recentemente pubblicato un articolo che documenta per la prima volta i dati di recupero per l'instabilità di Rayleigh-Taylor nella letteratura scientifica. Questo rappresenta un notevole avanzamento. Tuttavia, permangono incertezze su come questi dati si applicheranno alle effettive condizioni nei reattori a fusione, dove le temperature e pressioni sono molto più elevate.

I ricercatori utilizzano dati che non dipendono da unità specifiche per rendere i loro risultati applicabili in diverse situazioni di plasma ad alta temperatura e alta pressione. Questo approccio potrebbe contribuire a rendere la fusione a confinamento inerziale più affidabile e potenzialmente realizzabile. Banerjee e il suo team stanno collaborando con altri scienziati in tutto il mondo per trasformare l'energia da fusione in una fonte energetica pratica.

Questa ricerca si distingue per il suo approccio innovativo. L'impiego della maionese per risolvere problemi scientifici complessi è sia ingegnoso che pratico. Dimostra che strumenti semplici possono portare a scoperte significative. I risultati del team potrebbero contribuire a sviluppare energia da fusione stabile e accessibile in futuro.