과학자들, 핵융합 불안정성 해결 위한 비밀 무기로 마요네즈 활용 연구 중

소요 시간: 2 분
에 의해 Pedro Martinez
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마요네즈 병이 핵융합로 옆에 놓여 있다.

Seoul레하이 대학교의 과학자들이 핵융합 문제를 해결함에 있어 예기치 않은 진전을 이루었는데, 그 중심에는 마요네즈가 있습니다. 아린담 바네르지 교수가 이끄는 연구팀은 관성구속 핵융합을 위한 융합 캡슐의 강도를 연구하고 있습니다. 이들은 Hellmann's 리얼 마요네즈를 사용하여 플라즈마 형성에 영향을 미치는 교란을 이해하고 통제하려고 하고 있습니다.

핵융합은 태양의 에너지원입니다. 만약 지구에서 이를 활용할 수 있다면, 해로운 배출물 없이 거의 무한한 에너지를 제공하여 에너지 생산 방식을 혁신할 수 있습니다. 하지만 태양과 같은 조건을 지구에서 만드는 것은 매우 어려운 일입니다. 관성 가둠 핵융합에서는 수소 동위원소가 담긴 작은 캡슐을 빠르게 압축하고 가열하여 필요한 핵융합 조건에 도달하게 합니다. 그러나 이 과정은 종종 안정적인 에너지 출력을 방해하는 레이리-테일러 불안정성이라는 문제에 직면합니다.

연구자들은 융합 캡슐 소재와 비슷한 성질을 가지고 있으면서도 높은 온도와 압력이 필요하지 않은 마요네즈를 선택했습니다. 마요네즈가 스트레스에 반응하는 것을 관찰함으로써 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.

  • 처음에는 고체처럼 행동합니다
  • 압력이 가해지면 변형되지만 압력이 제거되면 원래 형태로 돌아갑니다
  • 탄성 단계가 지나고 안정적인 소성 단계가 있습니다
  • 일정한 임계점을 넘으면 흐르며, 이는 플라스마 불안정성과 유사합니다

바네르지의 연구팀은 플라즈마가 불안정해지는 과정을 연구하기 위해 특별한 회전 휠을 만들었습니다. 그 결과 마요네즈가 겪는 변화를 관찰했으며, 이러한 변화가 관성 밀폐 핵융합의 물질들과 유사하다는 것을 발견했습니다. 이러한 변화를 이해하는 것은 불안정을 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 연구는 중요한 영향을 미칩니다. 이는 미래의 융합 캡슐을 설계할 때 문제를 피하거나 지연시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 팀의 데이터는 재료 특성과 가속도와 같은 요소들이 불안정성이 발생하는 시점에 미치는 영향을 보여주었습니다. 그들은 탄성 회복이 불안정성을 완전히 멈출 수 있는 조건을 예측할 수 있었습니다.

연구팀은 과학 문헌에서 처음으로 레이리 테일러 불안정성에 대한 복원 측정 결과를 발표했습니다. 이는 중요한 발전입니다. 그러나 융합로의 실제 조건에서는 온도와 압력이 훨씬 더 높기 때문에, 이 데이터가 어떻게 적용될지는 여전히 불확실합니다.

연구자들은 특정 단위에 의존하지 않는 데이터를 사용하여 다양한 고온, 고압 플라즈마 상황에서 결과를 활용할 수 있도록 하고 있습니다. 이러한 접근 방식은 관성 구속 융합의 신뢰성을 높이고 실현 가능성을 높이는 데 도움을 줄 수 있습니다. Banerjee와 그의 팀은 전 세계의 다른 과학자들과 협력하여 융합 에너지를 실용적인 에너지원으로 만드는 것을 목표로 하고 있습니다.

이 연구는 독특한 방법으로 주목할 만합니다. 마요네즈를 이용하여 어려운 과학적 문제를 해결하는 접근은 현명하고 실용적입니다. 간단한 도구가 중요한 발견을 이끌어낼 수 있음을 보여줍니다. 연구팀의 결과는 미래에 안정적이고 저렴한 핵융합 에너지 개발에 도움이 될 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.109.055103

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Aren Boyaci, Arindam Banerjee. Transition to plastic regime for Rayleigh-Taylor instability in soft solids. Physical Review E, 2024; 109 (5) DOI: 10.1103/PhysRevE.109.055103
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