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
Meteorologii anunță o scurtă pauză de la căldură, dar apoi canicula revine în forță
Meteorologii anunță o scurtă pauză de la căldură, dar apoi canicula revine în forță
Un fost astronaut NASA ar putea fi următorul președinte al Statelor Unite
Un fost astronaut NASA ar putea fi următorul președinte al Statelor Unite
Rusia ar fi folosit un nou tip de dronă pentru a ataca Kievul
Rusia ar fi folosit un nou tip de dronă pentru a ataca Kievul
Apetitul Braziliei pentru carnea de rechin pune în pericol speciile
Apetitul Braziliei pentru carnea de rechin pune în pericol speciile
FACULTATE ÎN ȚARĂ SAU ÎN STRĂINĂTATE? ECATERINA ANDRONESCU LĂMUREȘTE TOȚI ELEVII LA PODCAST „ALTCEVA CU ADRIAN ARTENE”
FACULTATE ÎN ȚARĂ SAU ÎN STRĂINĂTATE? ECATERINA ANDRONESCU LĂMUREȘTE TOȚI ELEVII LA PODCAST „ALTCEVA CU ADRIAN ...
Cât de adevărate sunt scheletele de dinozauri din muzee?
Cât de adevărate sunt scheletele de dinozauri din muzee?
Warren Buffett spune că ar putea rezolva „în 5 minute” una dintre marile probleme ale SUA
Warren Buffett spune că ar putea rezolva „în 5 minute” una dintre marile probleme ale SUA
Oamenii de știință au descoperit, în sfârșit, cheia pentru combaterea cancerului pancreatic
Oamenii de știință au descoperit, în sfârșit, cheia pentru combaterea cancerului pancreatic
Inteligența Artificială poate crea hărți pe baza unui text
Inteligența Artificială poate crea hărți pe baza unui text
Test de cultură generală. Funcționează sau nu detectoarele de minciuni?
Test de cultură generală. Funcționează sau nu detectoarele de minciuni?
Un eveniment rar de încălzire stratosferică bruscă a fost detectat deasupra Antarcticii
Un eveniment rar de încălzire stratosferică bruscă a fost detectat deasupra Antarcticii
Papa Francisc, înaintea Jocurilor Olimpice: „Sportul are o mare forță socială”
Papa Francisc, înaintea Jocurilor Olimpice: „Sportul are o mare forță socială”
Incident șocant în timpul unui concert: Un cântăreț a murit după ce a fost electrocutat pe scenă
Incident șocant în timpul unui concert: Un cântăreț a murit după ce a fost electrocutat pe scenă
Efectul înfiorător pe care îl are alimentația proastă asupra creierului
Efectul înfiorător pe care îl are alimentația proastă asupra creierului
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală
Prima doamnă a Coreei de Sud, interogată timp de 12 ore din cauza unei genți de lux
Prima doamnă a Coreei de Sud, interogată timp de 12 ore din cauza unei genți de lux
Jucătoarele de fotbal ale Australiei au ajuns la Paris fără bagaje și echipament medical
Jucătoarele de fotbal ale Australiei au ajuns la Paris fără bagaje și echipament medical
Donald Trump a primit „un bilet frumos” de la Xi Jinping după tentativa de asasinat
Donald Trump a primit „un bilet frumos” de la Xi Jinping după tentativa de asasinat