Ядерный синтез, который превращает водород в гелий в недрах звезд, теоретически может стать источником почти неограниченной энергии на Земле, если удастся добиться того, чтобы реакция производила больше энергии, чем затрачивается на ее поддержание. Об этом сообщает Live Science.
В новом исследовании ученые использовали обычный майонез и, похоже, раскрыли некоторые тайны ядерного синтеза. Этот метод, по мнению исследователей, может внести ясность в физические процессы, происходящие при крайне высоких температурах и давлениях в ядерных реакторах, без необходимости воссоздавать эти экстремальные условия.
По данным NASA, термоядерный синтез в звездах происходит при температуре около 15 миллионов градусов Цельсия. Огромная гравитация звезды обеспечивает сближение атомов водорода, преодолевая их естественное отталкивание. Однако на Земле нет такого мощного давления, поэтому созданные человеком термоядерные реакторы должны достигать температур в 10 раз выше, чем в Солнце.
Чтобы достичь таких экстремальных температур, ученые применяют различные методы, включая инерционное удержание. В этом процессе физики помещают гранулы газа размером с горошину в металлические капсулы, используя смеси тяжелых изотопов водорода. Затем гранулы обстреливаются лазером, который мгновенно нагревает газ до 222 миллионов градусов Цельсия. В идеальных условиях газ превращается в плазму, где может происходить термоядерный синтез.
К сожалению, водородный газ стремится расширяться, что приводит к взрыву расплавленного металла до того, как водород успевает расплавиться. Этот взрыв происходит, когда металлическая капсула переходит в нестабильное состояние и начинает течь.
Авторы исследования заметили, что расплавленный металл проявляет сходное поведение с майонезом при более низких температурах: он может быть эластичным, пластичным или текучим. Как объясняет Банерджи, при приложении напряжения майонез начнет деформироваться, но как только напряжение снимается, он возвращается к своей первоначальной форме.
В рамках исследования ученые поместили майонез в машину, ускоряющую эмульсию из яиц и масла до тех пор, пока она не начала течь. Затем они изучили условия, при которых соус переходил между пластичным, эластичным и нестабильным состояниями.
Авторы исследования также отмечают, что майонез и сверхгорячие металлические капсулы значительно различаются, поэтому они планируют провести серию дополнительных экспериментов, чтобы выяснить, можно ли применить полученные результаты к гранулам плазмы, которые значительно горячее, чем Солнце.
|