Home » Stiinta » 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

Autor: Alexandru Voiculescu 07.22.2018
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

Cele mai noi articole
Alertă de tsunami după un cutremur de 7,2 la est de Insula de Nord a Noii Zeelande
Alertă de tsunami după un cutremur de 7,2 la est de Insula de Nord a Noii Zeelande
Agenţia Europeană a Medicamentului a început evaluarea vaccinului rus Sputnik V în vederea autorizării
Agenţia Europeană a Medicamentului a început evaluarea vaccinului rus Sputnik V în vederea autorizării
Descoperire „unică și fără precedent pentru Italia”. O trăsură ceremonială, dezgropată la Pompeii
Descoperire „unică și fără precedent pentru Italia”. O trăsură ceremonială, dezgropată la Pompeii
O specie de păianjen veninos care de obicei evită oamenii a apărut în campusul unei universități din SUA
O specie de păianjen veninos care de obicei evită oamenii a apărut în campusul unei universități din SUA
Un studiu global asupra jucăriilor din plastic a descoperit peste 100 de substanțe care i-ar putea afecta pe copii
Un studiu global asupra jucăriilor din plastic a descoperit peste 100 de substanțe care i-ar putea afecta pe copii
Telescopul spațial James Webb, succesorul lui Hubble, a trecut testul final înainte de lansare
Telescopul spațial James Webb, succesorul lui Hubble, a trecut testul final înainte de lansare
O fetiță și-a cărat câinele pe spate doi kilometri, prin zăpadă, pentru a ajunge la veterinar
O fetiță și-a cărat câinele pe spate doi kilometri, prin zăpadă, pentru a ajunge la veterinar
Racheta Starship a explodat după ce a aterizat. Reușită parțială pentru SpaceX
Racheta Starship a explodat după ce a aterizat. Reușită parțială pentru SpaceX
Conacul în care s-a pus la cale Unirea Principatelor, reabilitat cu bani europeni
Conacul în care s-a pus la cale Unirea Principatelor, reabilitat cu bani europeni
Varianta de coronavirus din Brazilia ar putea reinfecta 60% dintre cei care deja avut COVID-19
Varianta de coronavirus din Brazilia ar putea reinfecta 60% dintre cei care deja avut COVID-19
Roboţii viitorul producţiei automatizate
Roboţii viitorul producţiei automatizate
Un miliardar japonez caută opt persoane să i se alăture într-o călătorie pe Lună
Un miliardar japonez caută opt persoane să i se alăture într-o călătorie pe Lună
Paleontologii au descoperit fosilele celui mai vechi titanosaur. Făcea parte din grupul celor mai mari dinozauri care au pășit pe Terra
Paleontologii au descoperit fosilele celui mai vechi titanosaur. Făcea parte din grupul celor mai mari dinozauri care au ...
Un grup de ingineri ruși a creat o „aeronavă de coșmar” care dă din aripi asemenea unei libelule
Un grup de ingineri ruși a creat o „aeronavă de coșmar” care dă din aripi asemenea unei libelule
De ce face România rapelul la AstraZeneca la 8 săptămâni, iar Marea Britanie la 12
De ce face România rapelul la AstraZeneca la 8 săptămâni, iar Marea Britanie la 12
Singura înregistrare audio de la cutremurul din 4 martie 1977. Ce s-a întâmplat atunci şi la ce să ne aşteptăm. FOTO+AUDIO
Singura înregistrare audio de la cutremurul din 4 martie 1977. Ce s-a întâmplat atunci şi la ce să ne aşteptăm. FOTO+AUDIO
Mai multe state americane ridică restricțiile COVID-19, în ciuda avertismentelor experților
Mai multe state americane ridică restricțiile COVID-19, în ciuda avertismentelor experților
Avertisment pentru utilizatorii de carduri. Cea mai recentă metodă de fraudă cibernetică
Avertisment pentru utilizatorii de carduri. Cea mai recentă metodă de fraudă cibernetică