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
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Vedci prepočítali šance na mimozemský život. Ak zachytíme signál, príde od tejto civilizácie
Bývalý vedec z NASA exkluzívne: Takto urobíme z Marsu obývateľnú planétu pre ľudí
Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slováci prídu o 3 dni pracovného pokoja. Po kritike opozície a cirkvi je v hre náhrada za 6. január
Päť potravín, ktoré ničia tvoj mozog: Lekárka odhalila, čo nikdy neje, preto zostáva mladá a plná energie
Mozgová hmla ťa oberá o schopnosť myslieť. Lekár odhalil štyri jednoduché riešenia
Nespavosť devastuje telo aj myseľ, varujú odborníci. Vedci odhalili desivú pravdu o nedostatku spánku
Rusko simulovalo raketový útok na Poľsko. Vojenské cvičenie Zapad-2025 vyvolalo obavy z eskalácie v NATO
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
Klimatický šok: Fosílne palivá ich devastujú, verný spojenec Západu stojí pred nezvratnou skazou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP