Wydajność energetyki termojądrowej może zostać zwiększona przy pomocy majonezu
Czy majonez może być kluczem do rozwiązania problemów z fuzją jądrową? Naukowcy z Lehigh University sugerują, że tak. Ich badania nad zachowaniem majonezu pod wpływem naprężeń mogą pomóc w zrozumieniu i kontrolowaniu niestabilności plazmy w reaktorach termojądrowych.
Spis treści:
Zaskakujące odkrycie zespołu badaczy z Lehigh University w Pensylwanii rzuciło nowe światło na problem stabilności plazmy w reaktorach termojądrowych. Okazuje się, że majonez, popularny dodatek do kanapek, może pomóc w zrozumieniu i kontrolowaniu niestabilności plazmy, co potencjalnie przyczyni się do zwiększenia wydajności reaktorów termojądrowych.
Czym jest fuzja jądrowa?
Fuzja jądrowa to proces, w którym dwa lżejsze jądra atomowe łączą się, tworząc jedno cięższe, uwalniając przy tym ogromne ilości energii. To właśnie fuzja jądrowa jest źródłem energii gwiazd, w tym naszego Słońca.
Na Ziemi, kontrolowana fuzja jądrowa mogłaby zapewnić niemal nieograniczone źródło czystej energii, eliminując potrzebę korzystania z paliw kopalnych i ograniczając emisję gazów cieplarnianych.
Wyzwania związane z fuzją jądrową
Jednym z głównych wyzwań stojących przed naukowcami jest utrzymanie stabilności plazmy – stanu materii o bardzo wysokiej temperaturze, w którym atomy są zjonizowane. W reaktorach termojądrowych, plazma musi być utrzymywana w ekstremalnie wysokich temperaturach i ciśnieniach, aby umożliwić zachodzenie reakcji fuzji. Niestety, plazma jest podatna na niestabilności, które mogą prowadzić do jej rozpadu i przerwania reakcji.
Majonez jako klucz do zrozumienia niestabilności plazmy
Zespół badaczy z Lehigh University postanowił wykorzystać majonez jako model do badania niestabilności plazmy. Majonez, będący emulsją oleju, jajek i octu, wykazuje pewne podobieństwa do stopionego metalu używanego do kapsułkowania paliwa termojądrowego.
Używamy majonezu, ponieważ zachowuje się jak ciało stałe, ale pod wpływem gradientu ciśnienia zaczyna płynąć. Podobnie jak w przypadku tradycyjnego stopionego metalu, jeśli poddamy majonez naprężeniu, zacznie się odkształcać, ale po usunięciu naprężenia powróci do swojego pierwotnego kształtu. Istnieje więc faza sprężysta, po której następuje stabilna faza plastyczna. Kolejna faza to moment, w którym zaczyna płynąć, i to właśnie wtedy pojawia się niestabilność – wyjaśnia Arindam Banerjee, główny autor badania.
Badacze umieścili majonez w specjalnym urządzeniu, przyspieszającym emulsję, aż do momentu, w którym zaczęła płynąć. Następnie scharakteryzowali warunki, w których majonez przechodził między stanami plastycznym, sprężystym i niestabilnym.
Wyniki badań i ich implikacje dla energetyki termojądrowej
Przeprowadzone badania pozwoliły naukowcom zidentyfikować warunki, w których można zmaksymalizować odzyskiwanie sprężyste majonezu, co może opóźnić lub całkowicie stłumić niestabilność. Odkrycia te mogą mieć istotne implikacje dla kontrolowania niestabilności plazmy w reaktorach termojądrowych w przyszłości.
Znaleźliśmy warunki, w których możliwy był powrót sprężystości i jak można go zmaksymalizować, aby opóźnić lub całkowicie stłumić niestabilność. Badanie wykazało również, które warunki pozwoliły na większą wydajność energetyczną – powiedział Banerjee.
Mimo że majonez oraz topiony metal różnią się pod wieloma względami, naukowcy mają nadzieję, że wyniki ich badań przyczynią się do lepszego zrozumienia i kontroli niestabilności plazmy w reaktorach termojądrowych.
Droga do praktycznego wykorzystania fuzji jądrowej jest jeszcze długa, lecz odkrycia takie jak to pokazują, że naukowcy stale poszukują nowych i innowacyjnych rozwiązań, które przybliżają nas do realizacji tego celu. Majonez, choć może wydawać się mało prawdopodobnym bohaterem tej historii, może ostatecznie odegrać ważną rolę w kształtowaniu przyszłości energetyki.
Komentarze czytelników
GRYOnline.pl:
tvgry.pl:
