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
MISTRAL este noul instrument care va studia Universul la frecvențe înalte
MISTRAL este noul instrument care va studia Universul la frecvențe înalte
Reacția Casei Albe după ce Elon Musk a numit bugetul administrației Trump „o abominație respingătoare”
Reacția Casei Albe după ce Elon Musk a numit bugetul administrației Trump „o abominație respingătoare”
Marea Britanie s-a angajat să furnizeze 100.000 de drone Ucrainei
Marea Britanie s-a angajat să furnizeze 100.000 de drone Ucrainei
Bătălia financiară a deceniului: Aur versus Bitcoin, numit și „aurul digital”
Bătălia financiară a deceniului: Aur versus Bitcoin, numit și „aurul digital”
În urmă cu peste șase decenii se stingea un ilustru psiholog: „Arată-mi un om sănătos şi ţi-l voi vindeca”
În urmă cu peste șase decenii se stingea un ilustru psiholog: „Arată-mi un om sănătos şi ţi-l voi vindeca”
Cei mai bogați oameni din lume au devenit și mai bogați
Cei mai bogați oameni din lume au devenit și mai bogați
Un capibara care a evadat de la o grădină zoologică din China, regăsit după două luni
Un capibara care a evadat de la o grădină zoologică din China, regăsit după două luni
Bulgaria devine cel de-al 21-lea membru al zonei euro
Bulgaria devine cel de-al 21-lea membru al zonei euro
Suedia nu mai are loc în penitenciare și închiriază celule de închisoare în Estonia
Suedia nu mai are loc în penitenciare și închiriază celule de închisoare în Estonia
O nouă analiză a Manuscriselor de la Marea Moartă ar putea rescrie istoria evreilor
O nouă analiză a Manuscriselor de la Marea Moartă ar putea rescrie istoria evreilor
Oamenii de știință descoperă noi dovezi ale existenței găurilor negre de masă intermediară
Oamenii de știință descoperă noi dovezi ale existenței găurilor negre de masă intermediară
Hidrogenul invizibil ar putea elucida secretele materiei întunecate
Hidrogenul invizibil ar putea elucida secretele materiei întunecate
Omenirea a atins punctul fără de întoarcere pentru ghețarii lumii
Omenirea a atins punctul fără de întoarcere pentru ghețarii lumii
„Conspirații cu gen. Emil Străinu” începe joi, 5 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube Cancan
„Conspirații cu gen. Emil Străinu” începe joi, 5 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube Cancan
„Cel mai vechi selfie” din istorie ar putea fi o operă de artă neanderthaliană veche de 43.000 de ani
„Cel mai vechi selfie” din istorie ar putea fi o operă de artă neanderthaliană veche de 43.000 de ani
De ce este important să reciclăm bateriile și dispozitivele electronice
De ce este important să reciclăm bateriile și dispozitivele electronice
Așteptările, poveștile pe care le țesem între realitate și iluzie: Sunt acestea bune sau devastatoare pentru psihic?
Așteptările, poveștile pe care le țesem între realitate și iluzie: Sunt acestea bune sau devastatoare pentru psihic?
Fibra care ar putea avea beneficii pentru pierderea în greutate similare cu Ozempic
Fibra care ar putea avea beneficii pentru pierderea în greutate similare cu Ozempic