Naukowcy zwalczają niestabilności syntezy jądrowej za pomocą kuchennego składnika: majonezu

WarsawNaukowcy z Lehigh University osiągnęli niespodziewany postęp w rozwiązywaniu problemów związanych z fuzją jądrową, wykorzystując do tego majonez. Pod kierownictwem profesora Arindama Banerjee, zespół bada wytrzymałość kapsuł do fuzji inercyjnej. Używając majonezu Hellmann's Real, mają na celu zrozumienie i kontrolę zakłóceń wpływających na tworzenie się plazmy.

Fuzja jądrowa jest procesem zasilającym słońce. Gdybyśmy mogli wykorzystać tę technologię na Ziemi, mogłaby ona zrewolucjonizować produkcję energii, oferując niemal nieskończone źródło mocy bez szkodliwych emisji. Jednak odtworzenie warunków panujących na słońcu na Ziemi jest bardzo trudne. W metodzie zwanej inercyjną fuzją cieplną, kapsuły z izotopami wodoru są gwałtownie ściskane i podgrzewane, aby osiągnąć niezbędne do fuzji warunki. Proces ten napotyka jednak często problem zwany niestabilnością Rayleigha-Taylora, który jest poważną przeszkodą w osiągnięciu stabilnej produkcji energii.

Badacze wybrali majonez, ponieważ zachowuje się podobnie do materiałów stosowanych w kapsułach do fuzji, jednak nie wymaga wysokich temperatur i ciśnień. Obserwacja jego reakcji na stres dostarcza istotnych informacji.

• Początkowo zachowuje się jak ciało stałe.
• Odkształca się pod wpływem stresu, ale wraca do swojego kształtu po usunięciu stresu.
• Przechodzi przez fazę elastyczną, a następnie stałą fazę plastyczną.
• Zaczyna płynąć po przekroczeniu progu, podobnie jak niestabilność plazmy.

Zespół Banerjee opracował specjalne, obracające się koło do badania, jak plazma staje się niestabilna. Odkryli, że majonez zmienia się w charakterystyczny sposób, podobnie jak materiały w fuzji inercyjnej. Zrozumienie tych zmian może pomóc w kontrolowaniu niestabilności.

Zobacz również:

Dzisiaj · 16:00

Weekendowi wojownicy: tarcza przeciw 264 chorobom

To badanie ma istotne znaczenie. Może pomóc w projektowaniu przyszłych kapsuł do fuzji, które unikną lub opóźnią pojawienie się problemów. Dane zespołu pokazały, jak czynniki takie jak właściwości materiałów i szybkość przyspieszenia wpływają na moment wystąpienia niestabilności. Udało im się przewidzieć warunki, w których sprężyste odbicie mogłoby całkowicie zatrzymać niestabilność.

Zespół niedawno opublikował artykuł, w którym przedstawiono pierwsze w literaturze naukowej pomiary odzyskiwania dla niestabilności Rayleigha-Taylora. Jest to ważny postęp. Niemniej jednak, wciąż istnieją niepewności dotyczące tego, jak te dane będą miały zastosowanie do rzeczywistych warunków w reaktorach fuzyjnych, które charakteryzują się znacznie wyższymi temperaturami i ciśnieniem.

Naukowcy korzystają z danych, które nie zależą od określonych jednostek, co pozwala na zastosowanie ich wyników w różnych sytuacjach związanych z plazmą w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Takie podejście może przyczynić się do większej niezawodności oraz możliwej realizacji fuzji inercyjnej. Banerjee i jego zespół współpracują z uczonymi z całego świata, aby uczynić energię z fuzji realnym źródłem energii.

Badania te wyróżniają się unikatową metodą. Zastosowanie majonezu do rozwiązywania trudnych problemów naukowych jest zarazem pomysłowe i praktyczne. Pokazuje to, że proste narzędzia mogą prowadzić do znaczących odkryć. Wyniki zespołu mogą w przyszłości pomóc w opracowaniu stabilnej i przystępnej cenowo energii z fuzji jądrowej.