diverse

Fizicienii rezolvă misterul fuziunii nucleare cu maioneză

fizicienii-rezolva-misterul-fuziunii-nucleare-cu-maioneza
Un borcan de maia în fața unui soare arzător

(Credit imagine: bonchan și DrPixel prin Getty Images; colaj de Marilyn Perkins)

Tehnologia de fuziune nucleară ar putea obține o descoperire dintr-un loc neașteptat: maioneza.

Într-un nou studiu, publicat în mai în jurnal Analiza fizică Eoamenii de știință au aruncat condimentul cremos într-o mașină de agitat și l-au pus să se rotească pentru a vedea ce condiții l-au făcut să curgă.

„Folosim maioneză pentru că se comportă ca un solid, dar atunci când este supusă unui gradient de presiune, începe să curgă”, autorul principal al studiului. Arindam Banerjeeun inginer mecanic la Universitatea Lehigh din Pennsylvania, a spus într-un afirmație.

Acest proces ar putea ajuta la elucidarea fizicii care apar la temperaturi și presiuni ultra-înalte în interiorul reactoarelor de fuziune nucleară – fără a fi nevoie să creeze acele condiții extreme.

Legate de: Cel mai mare reactor de fuziune nucleară din lume este în sfârșit finalizat. Dar nu va funcționa peste 15 ani.

Fuziune nucleară formează heliu din hidrogen în inimile stelelor. În teorie, ar putea fi sursa de energie curată aproape nelimitată pe Pământ – dacă reacția ar putea produce mai multă energie decât are nevoie pentru a rula.

E o comandă grea; fuziunea alimentată de stele are loc la 27 de milioane de grade Fahrenheit (15 milioane de grade Celsius), conform NASA. Și gravitația masivă a unei stele forțează atomii de hidrogen împreună, depășind repulsia lor naturală. Pe Pământ, totuși, nu avem acele presiuni zdrobitoare, așa că reactoarele de fuziune create de om trebuie să funcționeze De 10 ori mai fierbinte decât soarele.

Primiți cele mai fascinante descoperiri din lume direct în căsuța dvs. de e-mail.

Pentru a atinge aceste temperaturi de topire a minții, oamenii de știință folosesc mai multe abordări, inclusiv una numită izolare inerțială.

În acest proces, fizicienii îngheață pelete de gaz de mărimea unui bob de mazăre – de obicei un amestec de izotopi grei sau versiuni de hidrogen – în capsule metalice. Apoi, explodează granulele cu lasere, care încălzește gazul la 400 de milioane de F (222 de milioane de C) într-o clipită – și, în mod ideal, îl transformă într-o plasmă în care poate avea loc fuziunea, potrivit declarației.

Din păcate, hidrogenul gazos dorește să se extindă, provocând explozia metalului topit înainte ca hidrogenul să aibă timp să fuzioneze. Această explozie are loc atunci când capsula metalică intră într-o fază instabilă și începe să curgă.

Echipa lui Banerjee și-a dat seama că metalul topit se comportă mult ca maioneza la temperaturi mai scăzute: poate fi elastic, ceea ce înseamnă că revine atunci când apeși pe el, sau plastic, ceea ce înseamnă că nu se întoarce sau curge.

The Rotating Wheel Rayleigh Taylor Instability Experiment – YouTube The Rotating Wheel Rayleigh Taylor Instability Experiment - YouTube

Urmăriți pe

„Dacă puneți stres pe maioneza, aceasta va începe să se deformeze, dar dacă eliminați stresul, revine la forma inițială”, a spus el. „Deci, există o fază elastică urmată de o fază plastică stabilă. Următoarea fază este atunci când începe să curgă și de aici intervine instabilitatea.”

În noul studiu, cercetătorii au plasat maioneză într-o mașină care a accelerat emulsia de ou și ulei până a început să curgă. Apoi, au caracterizat condițiile în care condimentul a trecut între stările plastice, elastice și instabile.

„Am găsit condițiile în care recuperarea elastică a fost posibilă și cum ar putea fi maximizată pentru a întârzia sau suprima complet instabilitatea”, a spus Banerjee.

Studiul a constatat, de asemenea, ce condiții au permis un randament mai mare de energie.

Desigur, maioneza și capsulele metalice ultrafierbinte sunt diferite în multe privințe. Așa că rămâne de văzut dacă descoperirile echipei pot fi traduse într-o pelete de plasmă de multe ori mai fierbinte decât soarele.

Tia este redactor manager și anterior a fost scriitor principal pentru Live Science. Lucrările ei au apărut în Scientific American, Wired.com și în alte magazine. Ea deține o diplomă de master în bioinginerie de la Universitatea din Washington, un certificat de absolvire în scris științific de la UC Santa Cruz și o diplomă de licență în inginerie mecanică de la Universitatea Texas din Austin. Tia a făcut parte dintr-o echipă de la Milwaukee Journal Sentinel care a publicat seria Empty Cradles despre nașterile premature, care a câștigat mai multe premii, inclusiv Medalia Casey din 2012 pentru Jurnalism Meritoriu.

To top
Cluburile Știință&Tehnică
Prezentare generală a confidențialității

Acest site folosește cookie-uri pentru a-ți putea oferi cea mai bună experiență în utilizare. Informațiile cookie sunt stocate în navigatorul tău și au rolul de a te recunoaște când te întorci pe site-ul nostru și de a ajuta echipa noastră să înțeleagă care sunt secțiunile site-ului pe care le găsești mai interesante și mai utile.