Η τεχνολογία πυρηνικής σύντηξης μπορεί να πάρει τη μεγάλη της ανακάλυψη από ένα απροσδόκητο μέρος: τη μαγιονέζα.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε τον Μάιο στο περιοδικό Φυσική ανασκόπησηΟι επιστήμονες έβαλαν την κρεμώδη σάλτσα σε μια μηχανή με ένα σύρμα και την γύρισαν για να δουν ποιες συνθήκες την έκαναν να ρέει.
«Χρησιμοποιούμε μαγιονέζα επειδή συμπεριφέρεται σαν στερεό, αλλά όταν εκτίθεται σε μια κλίση πίεσης, αρχίζει να ρέει», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. Άρινταμ ΜπάνερτζιΈνας μηχανολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο Lehigh στην Πενσυλβάνια, είπε δήλωση.
Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση της φυσικής που συμβαίνει σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις μέσα στους αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης – χωρίς να χρειάζεται να δημιουργηθούν αυτές οι ακραίες συνθήκες.
Σχετίζεται με: Η κατασκευή του μεγαλύτερου αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο ολοκληρώθηκε επιτέλους, αλλά δεν θα λειτουργήσει για άλλα 15 χρόνια.
Πυρηνική σύντηξη Η πυρηνική ενέργεια παράγει ήλιο από υδρογόνο στον πυρήνα των άστρων. Θεωρητικά, το ήλιο θα μπορούσε να είναι μια πηγή σχεδόν απεριόριστης καθαρής ενέργειας στη Γη – εάν η αντίδραση είναι ικανή να παράγει περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρειάζεται.
Είναι ένα δύσκολο έργο. Η αστρική σύντηξη συμβαίνει στους 27 εκατομμύρια βαθμούς Φαρενάιτ (15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου), Σύμφωνα με τη NASAΗ έντονη βαρύτητα του άστρου αναγκάζει τα άτομα υδρογόνου να συγχωνευτούν, ξεπερνώντας τη φυσική τους απώθηση. Αλλά στη Γη, τέτοιες συντριπτικές πιέσεις δεν υπάρχουν, επομένως πρέπει να τεθούν σε λειτουργία ανθρωπογενείς αντιδραστήρες σύντηξης. Δέκα φορές πιο ζεστό από τον ήλιο.
Για να φτάσουν σε αυτές τις απίστευτες θερμοκρασίες, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν πολλαπλές μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης μιας μεθόδου που ονομάζεται αδρανειακός περιορισμός.
Σε αυτή τη διαδικασία, οι φυσικοί παγώνουν κόκκους αερίου μεγέθους μπιζελιού – συνήθως ένα μείγμα βαρέων ισοτόπων ή εκδοχών υδρογόνου – σε μεταλλικές κάψουλες. Στη συνέχεια εκτοξεύουν τα σφαιρίδια με λέιζερ, θερμαίνοντας το αέριο στα 400 εκατομμύρια Φαρενάιτ (222 εκατομμύρια Κελσίου) αστραπιαία — ιδανικά, μετατρέποντάς το σε πλάσμα όπου μπορεί να συμβεί σύντηξη, σύμφωνα με την έκδοση.
Δυστυχώς, το αέριο υδρογόνο θέλει να διασταλεί, προκαλώντας την έκρηξη του λιωμένου μετάλλου. Πριν προλάβει το υδρογόνο να συντήξειΑυτή η έκρηξη συμβαίνει όταν η μεταλλική κάψουλα εισέρχεται σε μια ασταθή φάση και αρχίζει να ρέει.
Η ομάδα του Banerjee συνειδητοποίησε ότι το λιωμένο μέταλλο συμπεριφέρεται σαν μαγιονέζα σε χαμηλές θερμοκρασίες: μπορεί να είναι ελαστικό, που σημαίνει ότι αναπηδά όταν πιέζεται, ή πλαστικό, που σημαίνει ότι δεν αναπηδά ή δεν ρέει.
«Αν ασκήσετε πίεση στη μαγιονέζα, αρχίζει να παραμορφώνεται, αλλά αν αφαιρέσετε την πίεση, επιστρέφει στο αρχικό της σχήμα», είπε. «Έτσι, υπάρχει μια ελαστική φάση που ακολουθείται από μια σταθερή πλαστική φάση. Η επόμενη φάση είναι όταν αρχίζει να ρέει και εδώ αρχίζει η αστάθεια».
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές τοποθέτησαν τη μαγιονέζα σε μια μηχανή που επιτάχυνε ένα γαλάκτωμα αυγών και λαδιού μέχρι να αρχίσει να ρέει. Στη συνέχεια περιέγραψαν τις συνθήκες κάτω από τις οποίες η σάλτσα μεταβαίνει μεταξύ μιας πλαστικής, ελαστικής και ασταθούς κατάστασης.
«Βρήκαμε τις συνθήκες κάτω από τις οποίες ήταν δυνατή η ανθεκτική ανάκαμψη και πώς θα μπορούσε να μεγιστοποιηθεί για να καθυστερήσει ή να καταστείλει πλήρως την αστάθεια», είπε ο Banerjee.
Η μελέτη βρήκε επίσης συνθήκες που επιτρέπουν την παραγωγή περισσότερης ενέργειας.
Φυσικά, οι καυτές κάψουλες ορυκτών διαφέρουν από τη μαγιονέζα με πολλούς τρόπους. Άρα, μένει να δούμε αν τα ευρήματα της ομάδας μπορούν να μεταφραστούν σε κόκκους πλάσματος αρκετές φορές θερμότερους από τον Ήλιο.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”