Anomalia wykryta w amerykańskim reaktorze termojądrowym

Kategorie: 

Źródło: Pixabay.com

W Lawrence Livermore National Laboratory (USA) podczas eksperymentów z inercyjną syntezą termojądrową odkryto anomalne zachowanie jonów w plazmie, które nie jest zgodne z przewidywaniami teoretycznymi. Wyniki badań przeprowadzonych w National Ignition Facility (NIF) zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Physics.

 

 

W NIF reakcje syntezy jądrowej są wyzwalane przez lasery, które ogrzewają tzw. Lasery naświetlają wewnętrzną ścianę cylindra, co generuje termiczne promieniowanie rentgenowskie, które powoduje eksplozję kapsuły. Paliwo deuterowo-trytowe jest sprężane do ciśnienia setek gigabarów, co powoduje powstanie w jego środku gorącego punktu o temperaturze około 10 milionów kelwinów. Reakcje syntezy termojądrowej wytwarzają cząstki alfa, których energia jest w stanie ogrzać całą resztę paliwa.

 

Ogrzewanie alfa prowadzi do wzrostu reaktywności paliwa, ponieważ wzrasta średnia energia kinetyczna jonów w plazmie powstałej podczas eksplozji kapsuły. Przyjmuje się, że temperaturę jonów związaną z ich energią kinetyczną można wyznaczyć mierząc widma energetyczne neutronów powstających w reakcji syntezy jądrowej. Widma takie powinny zawierać informacje o właściwościach ogrzanej plazmy. Na przykład przesunięcia średniej energii neutronów od wartości nominalnej 14 MeV są związane z temperaturą jonów, średnią energią kinetyczną jonów i prędkością plazmy.

 

W kolejnym eksperymencie naukowcy uzyskali widma neutronów za pomocą spektrometrów czasu przelotu, które pozwalają uzyskać informacje o energii cząstki w zależności od czasu jej przelotu na określonej odległości (około 20 metrów) przez ośrodek. Temperaturę jonów określono na podstawie rozrzutu (dyspersji) widma energii kinetycznej neutronów, a średnią energię kinetyczną jonów określono na podstawie przesunięcia średniej energii neutronów.

 

Dla plazmy z jonami termicznymi, w której nie występuje nagrzewanie termojądrowe, ich rozkład energii odpowiadał Maxwellowskiemu. Jednak w przypadku płonącej plazmy ujawniono odchylenie od oczekiwanego rozkładu maxwellowskiego - jony miały w danej temperaturze wyższą energię niż przewidywała teoria, równą lub wyższą niż 10 kiloelektronowoltów.

 

Istnieje kilka możliwych wyjaśnień tej anomalii: nieuwzględnione efekty kinetyczne, wpływ hydrodynamiki plazmy na widma neutronów oraz charakterystyka spalania, która nie pozwala na prawidłową interpretację właściwości plazmy z widm neutronów. Zdaniem autorów potrzebne są dalsze badania, aby wskazać przyczyny odchyleń, które mogą mieć wpływ na produkcję energii termojądrowej.

Ocena: 

3
Średnio: 2.5 (2 votes)
Opublikował: admin
Portret użytkownika admin

Redaktor naczelny i założyciel portalu zmianynaziemi.pl a także innemedium.pl oraz wielu innych. Specjalizuje się w tematyce naukowej ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń dla świata. Zwolennik libertarianizmu co często wprost wynika z jego felietonów na tematy bieżące. Admina można również czytać na Twitterze   @lecterro


Komentarze

Portret użytkownika lkjljl

wydaje się, że struktura

wydaje się, że struktura krystaliczna pojawia się w plaźmie. albo coś na kształt bosego -einstaina tylko dla ciepłych płynów. 

może byc to spowodowane po prostu samą butelką w której przeprowadzają eksperyment (ciecz się w niej porusza, pewnie to po prostu torus ze względów ekonomicznych). To troche jak wzmocnienie na szczelinie lub brzegu, ale bardziej dynamicznie bo nie mamy do czynienia z fotonami a elementami o wiele wolniejszymi.

innym wytłumaczeniem mogły by być jakieś zanieczyszczenia, które odparowują, mutują w coś innego a czego sie po prostu nie mierzy bo nie ma jak. wystarczy zmienić źródło trytu albo ja wiem, wody?
 

Portret użytkownika emel

Na tym polegają badania

Na tym polegają badania naukowe, że formuuje się teorie w oparciu o obserwacje lub eksperymenty naukowe, a następnie weryfikuje te teorie również przez obserwacje i doświadczenia. Bardzo ciekawe jeśli faktycznie coś nowego odkryto tutaj, ale równie dobrze może się okazać, że nie uwzględniono jakiegoś czynnika. Ale to i tak będzie krok do przodu, bo jako ludzkość będziemy wiedzieć, że wcześniej coś pomijaliśmy, a okazało się istotne.

Portret użytkownika Hannto

Gratulacje potraficie

Gratulacje potraficie kopiować artykuły z prasy specjalistycznej, a teraz nauczcie się jeszcze rozumieć co tam jest napisane i przełóżcie to na prostszy język by każdy mógł to zrozumieć łącznie z wami. Wtedy i tylko wtedy będziecie mogli pisać sensowne artykuły.

Portret użytkownika nil

Dobrze im wyszło! Za

Dobrze im wyszło! Za temperaturę jonów odpowiada składowa ich energii ruchu chaotycznego. Częściowo uporządkowany ruch jonów podnosi ich energię ale nie podnosi temperatury plazmy.

Skomentuj