Home » Știință » Savanţii au descoperit un mecanism esenţial pentru menţinerea plasmei în reactoarele de fuziune nucleară

Savanţii au descoperit un mecanism esenţial pentru menţinerea plasmei în reactoarele de fuziune nucleară

Publicat: 22.07.2018
Savanţii au descoperit un mecanism esenţial pentru menţinerea plasmei în reactoarele de fuziune nucleară
Variaţiile au loc periodic în temperatura şi densitatea plasmei care alimentează reactoarele de fuziune în formă de gogoaşă numite generic tokamak-uri. Câteodată, aceste variaţii se pot combina cu alte instabilităţi din plasmă pentru a produce furtuna perfectă care opreşte reacţia. Totuşi, unele plasma nu au aceste variaţii datorită unui mecanism care i-a intrigat pe oamenii de ştiinţă.

Într-un nou studiu, cercetătorii de la PPPL (Princeton Plasma Physics Laboratory) din cadrul DOE (Departamentul de Energie al SUA) au produs simulări ale procesului care pot arăta procesul din spatele acestui mecanism, care este numit „pomparea fluxului magnetic”. Cunoaşterea procesului poate duce la progrese în energia de fuziune, scrie Phys.

Fuziunea nucleară, energia care face ca soarele şi stelele să strălucească, presupune fuzionarea elementelor uşoare în forma plasmei – o stare fierbinte a materiei compusă din electroni liberi şi nuclei atomici – care generează cantităţi imense de energie. Savanţii doresc să creeze fuziune pe Terra pentru o sursă inepuizabilă de energie.

Mecanismul de pompare al fluxului limitează curentul din miezul plasmei care completează câmpul magnetic, care la rândul său reţine gazul fierbinte generator de reacţii. În anumite plasme de fuziune, acest mecanism nu lasă curentul să devină suficient de puternic, lucru care ar fi declanşat instabilitatea.

Conducătoarea noului studiu a fost Isabel Krebs. Aceasta, împreună cu echipa sa, au folosit codul M3D-C1 al PPPL pentru a simula procesul pe computerele reactorului. La studiu au mai participat Stephen Jardin şi Nate Ferraro, creatorii codului. „Mecanismul din spatele pompării fluxului magnetic nu a fost înţeles până acum. Lucrarea Isabelei descrie procesul”, a precizat Jardin.

În simulările de la PPPL, mecanismul apare în „scenarii hibride” care există între două regimuri standard – care includ plasmă cu reţinere ridicată (high-confinement/H-mode) şi cu reţinere scăzută (low-confinement/L-mode) şi scenarii în care plasma operează în stări stabile. În scenariile hibride, curentul rămâne drept în miezul plasmei în timp ce presiunea plasmei rămâne suficient de ridicată.

Combinaţia creează o situaţie care se aseamănă cu un mixer care învârte plasma. deformând câmpul magnetic. Mixerul produce un efect puternic care menţine stabilitatea curentului şi previne formarea instabilităţilor. Un proces similar menţine câmpul magnetic care protejează Pământul de radiaţiile cosmice, cu metalul topit din nucleul planetei acţionând ca mixerul.

De asemenea, mecanismul se auto-reglează. Dacă pomparea de flux este prea puternică, curentul din miezul plasmei stă „chiar dedesubt de plafonul instabilităţii”, precizează Krebs. Prin rămânerea în această zonă, curentul menţine temperatura şi densitatea plasmei la niveluri constante.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Reactorul de fuziune nucleară al americanilor are probleme. S-a făcut o eroare imensă

Fuziunea nucleară, tehnologia care sună prea bine pentru a fi adevărată. Ce poate duce la realizarea ei?

Fuziunea nucleară va fi accesibilă în doar un deceniu

”Steaua din borcan”: a fost atins un nou record la stelaratorul Wendelstein 7-X al Germaniei

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ascensiunea insectelor preistorice uriașe. Când au cutreierat Pământul și cum s-a încheiat domnia lor?
Ascensiunea insectelor preistorice uriașe. Când au cutreierat Pământul și cum s-a încheiat domnia lor?
Apetitul pentru broaște al francezilor și belgienilor a adus mai multe specii în pragul extincției
Apetitul pentru broaște al francezilor și belgienilor a adus mai multe specii în pragul extincției
Fosilele din „Leagănul Omenirii” ar putea fi mai vechi cu peste un milion de ani decât se credea până acum
Fosilele din „Leagănul Omenirii” ar putea fi mai vechi cu peste un milion de ani decât se credea până acum
Cercetătorii au descoperit modul în care ficatul controlează comportamentul și creierul
Cercetătorii au descoperit modul în care ficatul controlează comportamentul și creierul
Tumorile sistemului nervos ar putea fi împiedicate să crească folosind un medicament pentru epilepsie
Tumorile sistemului nervos ar putea fi împiedicate să crească folosind un medicament pentru epilepsie
Este mai probabil ca oamenii care miros similar să devină prieteni, spune știința
Este mai probabil ca oamenii care miros similar să devină prieteni, spune știința
Robot de bucătărie vs. chopper: care este diferența?
Robot de bucătărie vs. chopper: care este diferența?
Destinații de vacanță ieftine
Destinații de vacanță ieftine
Virusurile supraviețuiesc în apă dulce agățându-se de plastic, arată un studiu
Virusurile supraviețuiesc în apă dulce agățându-se de plastic, arată un studiu
Test de cultură generală. Care este cea mai rară grupă de sânge?
Test de cultură generală. Care este cea mai rară grupă de sânge?
Irina Rimes, invitată la podcastul ALTCEVA cu Adrian Artene
Irina Rimes, invitată la podcastul ALTCEVA cu Adrian Artene
Lumile extraterestre care nu seamănă cu Pământul ar putea fi locuibile de miliarde de ani
Lumile extraterestre care nu seamănă cu Pământul ar putea fi locuibile de miliarde de ani
Telefonul dat pe modul Silențios cauzează mai mult stres în loc să îl reducă
Telefonul dat pe modul Silențios cauzează mai mult stres în loc să îl reducă
O furtună solară neașteptată a lovit Pământul. Cât de puternică a fost și ce a provocat?
O furtună solară neașteptată a lovit Pământul. Cât de puternică a fost și ce a provocat?
Teatrul Național București, cultură la kilometrul zero al Capitalei (DOCUMENTAR)
Teatrul Național București, cultură la kilometrul zero al Capitalei (DOCUMENTAR)
Palatul CEC, emblematic și european (DOCUMENTAR)
Palatul CEC, emblematic și european (DOCUMENTAR)
De ce te cerți mai des cu partenerul în vacanță? Un psihoterapeut explică
De ce te cerți mai des cu partenerul în vacanță? Un psihoterapeut explică
Adevărul din spatele ”Nopţii cuţitelor lungi”, operaţiunea prin care Hilter şi-a eliminat toţi adversarii – VIDEO
Adevărul din spatele ”Nopţii cuţitelor lungi”, operaţiunea prin care Hilter şi-a eliminat toţi adversarii ...