Jadrová fúzia má nový problém. Šokovaní fyzici objavili „neviditeľný múr“, ktorý zastavuje energiu
Kým sa vývoj jadrovej fúzie posúva dopredu a vedci sa snažia napodobniť podmienky panujúce vo vnútri hviezd, narazili na nový, úplne nečakaný problém. Teplo, ktoré by sa malo medzi materiálmi šíriť, sa jednoducho zastaví. Tento prekvapivý objav prišiel zo Spojených štátov, kde fyzici prvýkrát priamo pozorovali jav, ktorý by mohol zásadne ovplyvniť budúcnosť energetiky.
Experiment prebiehal v laboratóriách University of Rochester, kde vedci využili výkonný laser Omega-60 na vytvorenie plazmy s extrémne vysokou hustotou energie. V prostredí, kde teplota dosiahla viac ako 99 000 °C, testovali správanie tepla na rozhraní medzi kovovým volfrámovým drôtom a plastom. Zaujímavé však je, že zatiaľ čo volfrám sa poriadne rozpálil, plast zostal prekvapivo „chladný“. Teplota na jeho povrchu sa pohybovala len okolo 11 000 °C. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.
Prečo sa teplo zastavilo?
Za experimentom stojí tím vedený fyzikom Thomasom Whiteom z University of Nevada v Rena a jeho kolegom Cameronom Allenom. Spolu sa zamerali na jav, ktorý fyzici poznajú už z bežných podmienok, no nikdy ho nedokázali zaznamenať pri takýchto extrémnych teplotách. Reč je o tzv. tepelnej odolnosti na rozhraní materiálov.
V praxi to funguje tak, že elektróny z horúcejšieho materiálu, v tomto prípade z rozžeraveného volfrámu, dorazia k povrchu druhého materiálu, no nedokážu doň preniesť energiu. Namiesto toho sa odrazia späť, a tak namiesto plynulého toku tepla, vzniká zóna, kde sa energia akoby zasekne.
„Keď sme si pozreli dáta, boli sme v šoku. Teplo sa medzi materiálmi vôbec nešírilo, zastavilo sa na ich hranici. Trvalo nám dlho, kým sme pochopili, čo sa deje,“ priznal White.
Podľa odborníkov z americkej National Science Foundation tento objav mení naše chápanie správania látok v podmienkach, ktoré sa vyskytujú napríklad v jadrách hviezd alebo pri pokusoch o dosiahnutie laserom riadenej fúzie.
„Zistiť, ako presne sa energia správa na rozhraní materiálov, je základná otázka fyziky. A práve tieto experimenty nám konečne dávajú odpovede,“ uviedol Jeremiah Williams, riaditeľ programu plazmovej fyziky NSF.
Od jadrovej fúzie po hypersonické lietadlá
Zistenia nemajú význam len pre výskum fúznej energie, ale môžu ovplyvniť celé spektrum technológií od výroby polovodičov, cez dizajn materiálov odolných voči extrémnemu žiareniu, až po vývoj hypersonických lietadiel.
Ak sa totiž potvrdí, že tepelná odolnosť na rozhraní materiálov funguje rovnako aj v iných aplikáciách, bude potrebné úplne prehodnotiť, ako navrhujeme systémy pracujúce s extrémnym výkonom alebo teplotou.
„Vysokoenergetické laserové laboratóriá sú kľúčové pre pochopenie týchto procesov,“ dopĺňa Williams. „Ich výsledky ovplyvňujú všetko od energetiky cez medicínu až po národnú bezpečnosť.“
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
Vedci odkryli kameň a neverili vlastným očiam. Našli mimoriadne vzácny 2200-ročný poklad
Má výkon ako 10 miliónov notebookov. Nemci spustili najvýkonnejší počítač v Európe
Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vedci objavili prekvapivé spojenie medzi baktériami a nespavosťou. Mikróby rozhodujú o kvalite tvojho spánku
Konsolidácia zasiahne peňaženky všetkých: Minister Kamenický predstavil balík
Michal Šimečka varuje pred útokom na pravoslávne tradície. Fico vraj plánuje zrušiť dôležitý sviatok
MIMORIADNE: V Bratislave našli 230-kilogramovú leteckú bombu, polícia evakuuje budovy
Obľúbenú destináciu zasiahlo silné zemetrasenie: Otrasy cítili až v hlavnom meste
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Nová rana pre vodičov. Ak nemáš splnenú túto podmienku, auto ti na STK neprejde
- Nemci na diaľnici prekvapili: Hoci môžu jazdiť neobmedzenou rýchlosťou, toto je realita
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Nič lepšie vraj na Netflixe tento rok neuvidíš. Hrozivo aktuálny film ohromil kritikov, 11 minút mu tlieskali v stoji
- Susedná krajina kupuje ničivé zbrane za 1,4 miliardy eur. Moskve poslali jasný odkaz
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
Prekvapenie: Európske automobilky úspešne plnia prísne emisie EÚ, zaostáva len slávna značka
Nemecký politik chce zrušiť zákaz spaľovacích motorov. Prehliadame vraj dostupnú alternatívu pre spaľováky
Inšpiroval ich Kotlár? Nemecko spúšťa vyšetrovanie pandémie COVID-19
AKTUÁLNE: NCZI hlási veľký výpadok. Nefungujú všetky elektronické služby
Rusi sa zrejme vrátia na Slovensko. Fico ich chce zapojiť do jadrového projektu desaťročia
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP