Физики нагрели вещество до температуры Солнца
Физики из английского Имперского института выучились при помощи лазера нагревать вещество до температуры, превышающей температуру ядра Солнца, всего за 20 фемтосекунд (квадриллионных части секунды).
Скорость у нового способа в 100 раз выше, нежели у самых продвинутых лазерных систем, утверждают создатели. Об изобретении рассказывается в журнале Nature Communications.
Новый способ важен для начала для исследования технологии термоядерного синтеза. Для работы реакторов нужно воссоздать условия и процессы, происходящие в недрах Солнца, и быстро нагреть препараты до сверхвысоких температур. Просто "бить" лучом максимально сильного лазера мало - существенно кроме того усовершенствовать процесс нагрева материала.
Традиционно лазерный пучок нагревает электроны в веществе, а позже те нагревают ионы, составляющие ключевую массу. Данный процесс считается сравнительно длительным. Научные работники хотели придумать, как нагревать конкретно ионы. Они узнали, что при попадании луча лазера с высокой плотностью потока излучения на конкретные материалы возникает электростатическая ударная волна.
Само собой это открытие не ново, впрочем такого рода волны ранее только "расталкивали" ионы перед собой, не создавая никакого эффекта нагрева. Научные работники возглавляемые Артуром Тареллом (Arthur Turrell) в ходе прогнозирования на суперкомпьютере направили внимание на то, что материалы с высокой плотностью (пластмасса и гидрид цезия) обладают особенной композицией ионов, которые разгоняются с разной скоростью. Это создает необходимое для нагрева трение. Помимо всего этого, в следствии плотности материала ударная волна уплотняет ионы в 10 раз, что кроме того увеличивает действие трения.
"Ионы 2-ух типов в этих препаратах выступают в роли спичек и коробка - чтобы зажечь пламя, необходимы оба компонента. Спичка сама собой не загорится: нужно трение, образующееся при ударе ей о коробок", - объясняет соавтор статьи Марк Шерлок (Mark Sherlock).
Пока новая техника остается на уровне теоретических моделей. Данные научных работников демонстрируют, что с ее помощью можно нагреть небольшое количество твердого препарата до 11,6 миллиона градусов по Цельсию за несколько 10-ов фемтосекунд. На данный момент исследователи рассчитывают доказать истинность модели экспериментально.
"При конфликте атомов в ускорителях (вроде Большого адронного коллайдера) температуры еще выше, впрочем там речь идет о единичных парах элементарных частиц. Наша техника, наоборот, может быть реализована на лазерных установках по всему миру, и нагревать твердое вещество", - резюмирует Таррелл.
|
Головин Александр Павлович
МАКСИМОВА Марина (МакSим)
GUF (Гуф)
АРШАВИН Андрей Сергеевич
АМИРОВ Саид Джапарович
МЕЛЬНИКОВА Даша
ЗАДОРОЖНАЯ Настя (Стася)
СЫЧЕВ Дмитрий
Влад Топалов
ДАФФ Хилари(Hilary Duff)
ШАТУНОВ Юрий Васильевич
