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

Savanţii au descoperit un mecanism esenţial pentru menţinerea plasmei în reactoarele de fuziune nucleară
Publicat: 22.07.2018
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
Sonda japoneză Hayabusa2 a surprins un asteroid cu două capete aflat la milioane de kilometri distanță
Sonda japoneză Hayabusa2 a surprins un asteroid cu două capete aflat la milioane de kilometri distanță
Oamenii de știință au calculat când vor muri ultimele plante de pe Pământ
Oamenii de știință au calculat când vor muri ultimele plante de pe Pământ
Imperiul Roman nu ar fi existat fără sclavi. Cum milioane de oameni lipsiți de libertate au construit cea mai mare putere a Antichității
Imperiul Roman nu ar fi existat fără sclavi. Cum milioane de oameni lipsiți de libertate au construit cea mai mare putere ...
Cele mai frumoase stații de metrou și noduri de transport urban din lume
Cele mai frumoase stații de metrou și noduri de transport urban din lume
Cercetătorii au aflat cum celulele cancerului de colon își schimbă identitatea pentru a se răspândi
Cercetătorii au aflat cum celulele cancerului de colon își schimbă identitatea pentru a se răspândi
Manualele de biologie s-au înșelat: Oamenii de știință au descoperit cum crește, de fapt, părul uman
Manualele de biologie s-au înșelat: Oamenii de știință au descoperit cum crește, de fapt, părul uman
Nu timpul petrecut în jocuri video îi afectează pe tineri! Ce au descoperit acum oamenii de știință?
Nu timpul petrecut în jocuri video îi afectează pe tineri! Ce au descoperit acum oamenii de știință?
Test de cultură generală. Care este cel mai mic lucru din Univers?
Test de cultură generală. Care este cel mai mic lucru din Univers?
2026, anul care a schimbat deja lumea. Evenimentele care au marcat primele șase luni
2026, anul care a schimbat deja lumea. Evenimentele care au marcat primele șase luni
Cele mai inspirate cadouri pentru copiii de 7 ani: jocuri, cărți și activități care stimulează creativitatea
Cele mai inspirate cadouri pentru copiii de 7 ani: jocuri, cărți și activități care stimulează creativitatea
Schimbările climatice, o provocare majoră pentru muzeele din Marea Britanie
Schimbările climatice, o provocare majoră pentru muzeele din Marea Britanie
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”
Ce afirmații false a făcut Donald Trump la întâlnirea cu Recep Tayyip Erdogan la summitul NATO de la Ankara
Ce afirmații false a făcut Donald Trump la întâlnirea cu Recep Tayyip Erdogan la summitul NATO de la Ankara
O companie din Japonia colaborează cu SpaceX și lansează „autobuze” către Lună
O companie din Japonia colaborează cu SpaceX și lansează „autobuze” către Lună
A fost lansată Coaliția Internațională pentru Drepturile și Protecția Copiilor în Era Inteligenței Artificiale
A fost lansată Coaliția Internațională pentru Drepturile și Protecția Copiilor în Era Inteligenței Artificiale
De ce unele branduri de lux distrug produse nevândute în loc să le vândă la reducere
De ce unele branduri de lux distrug produse nevândute în loc să le vândă la reducere