Technologia syntezy jądrowej może dokonać wielkiego przełomu w nieoczekiwanym miejscu: majonezie.
W nowym badaniu opublikowanym w maju w czasopiśmie Przegląd fizycznyNaukowcy włożyli kremowy sos do maszyny za pomocą trzepaczki i obracali go, aby zobaczyć, w jakich warunkach zaczął płynąć.
„Używamy majonezu, ponieważ zachowuje się jak ciało stałe, ale pod wpływem gradientu ciśnienia zaczyna płynąć” – powiedział główny autor badania. Arindam Banerjee– powiedział inżynier mechanik z Lehigh University w Pensylwanii oświadczenie.
Proces ten może pomóc w wyjaśnieniu fizyki zachodzącej w ekstremalnie wysokich temperaturach i ciśnieniach wewnątrz reaktorów termojądrowych – bez konieczności tworzenia tak ekstremalnych warunków.
Powiązane z: Budowa największego na świecie reaktora termojądrowego dobiegła końca, ale nie będzie on działać przez kolejne 15 lat.
Fuzja jądrowa Energia jądrowa wytwarza hel z wodoru w jądrze gwiazd. Teoretycznie hel może być źródłem niemal nieograniczonej czystej energii na Ziemi – jeśli w wyniku reakcji będzie można wytworzyć więcej energii, niż potrzeba.
To trudne zadanie; Fuzja gwiazd zachodzi w temperaturze 27 milionów stopni Fahrenheita (15 milionów stopni Celsjusza), Według NASAIntensywna grawitacja gwiazdy zmusza atomy wodoru do łączenia się ze sobą, pokonując ich naturalne odpychanie. Jednak na Ziemi nie ma tak przytłaczającego ciśnienia, dlatego należy uruchomić sztuczne reaktory termojądrowe. Dziesięć razy gorętsze od słońca.
Aby osiągnąć te niesamowite temperatury, naukowcy stosują wiele metod, w tym metodę zwaną uwięzieniem inercyjnym.
W procesie tym fizycy zamrażają w metalowych kapsułkach ziarna gazu wielkości grochu – zwykle mieszaniny ciężkich izotopów lub wersji wodoru. Następnie wysadzają granulki za pomocą lasera, błyskawicznie podgrzewając gaz do temperatury 400 milionów F (222 milionów C) – w idealnym przypadku zamieniając go w plazmę, w której według uwolnienia może nastąpić fuzja.
Niestety wodór rozszerza się, powodując eksplozję stopionego metalu. Zanim wodór zdąży się stopićEksplozja ta następuje, gdy metalowa kapsuła wchodzi w fazę niestabilną i zaczyna płynąć.
Zespół Banerjee zdał sobie sprawę, że stopiony metal zachowuje się jak majonez w niskich temperaturach: może być elastyczny, co oznacza, że podskakuje po naciśnięciu, lub plastikowy, co oznacza, że nie odbija się ani nie płynie.
„Jeśli wywierasz nacisk na majonez, zaczyna się on odkształcać, ale jeśli usuniesz nacisk, powraca do swojego pierwotnego kształtu” – powiedział. „Tak więc następuje faza elastyczna, po której następuje stabilna faza plastyczna. Następna faza ma miejsce, gdy zaczyna płynąć i wtedy zaczyna się niestabilność”.
W nowym badaniu naukowcy umieścili majonez w maszynie, która przyspieszała emulsję jaj i oleju, aż zaczęła płynąć. Następnie opisali warunki, w jakich sos przechodzi ze stanu plastycznego, elastycznego i niestabilnego.
„Znaleźliśmy warunki, w jakich możliwa jest odbudowa odporna na zmiany oraz w jaki sposób można ją zmaksymalizować, aby opóźnić lub całkowicie stłumić niestabilność” – powiedział Banerjee.
W badaniu ustalono również warunki, które pozwalają na wyprodukowanie większej ilości energii.
Oczywiście gorące kapsułki mineralne różnią się od majonezu pod wieloma względami. Czas pokaże, czy odkrycia zespołu można przełożyć na ziarna plazmy kilka razy gorętsze od Słońca.
„Amatorski przedsiębiorca. Profesjonalny ekspert od internetu. Człowiek zombie. Nieuleczalny badacz popkultury”.