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
Čo ak sa Veľký tresk nikdy nestal? Vedci prišli s vysvetlením, ktoré mení všetko o vzniku vesmíru
Američania ukázali prvý prenosný jadrový reaktor na svete. Vzniká na mieste, kde sa kedysi rodila atómová bomba
Vesmír poslal záhadný signál, ktorý šokoval vedcov. Po 50 rokoch sa ozvalo niečo, čo už malo byť dávno mŕtve
1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
O čiernych dierach sme sa ukrutne mýlili. Vedci objavili vo vesmíre niečo zvláštne, čo nemalo existovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slováci hádžu do koša „superpotravinu“: Znižuje tlak, chráni kosti a spomaľuje starnutie
Slováci objavili rýchly spôsob, ako sa zbaviť dlhov. Veritelia často nedostanú vôbec nič
Mrazivá predpoveď expertov: Ruská armáda sa poučila z chýb. Ukrajinu čaká ešte väčšia deštrukcia
PRIESKUM: Nové prekvapenie na politickej scéne. Uhríkova Republika predbehla Hlas-SD, Smer zaostáva za Progresívcami
Slovenská značka Pískacie končí: Snažili sme udržať firmu nažive, no situácia nie je pre nás priaznivá
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Čo ak sa Veľký tresk nikdy nestal? Vedci prišli s vysvetlením, ktoré mení všetko o vzniku vesmíru
- Vesmír poslal záhadný signál, ktorý šokoval vedcov. Po 50 rokoch sa ozvalo niečo, čo už malo byť dávno mŕtve
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- Slávna značka našla spôsob, ako vyrobiť lacný elektromobil. Európania ho kúpia za menej ako 20 000 €
-
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Európa má miliardový poklad, ktorý nevyužíva. Milióny ton kritických surovín nám dá geopolitickú výhodu
- Vesmír poslal záhadný signál, ktorý šokoval vedcov. Po 50 rokoch sa ozvalo niečo, čo už malo byť dávno mŕtve
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov
Po ruských dronoch prichádza tvrdá odpoveď. Británia predlžuje svoju misiu nad Poľskom
Británia posiela Ukrajine technológiu, ktorá mení vojnu. Na fronte pribúdajú tisíce dronov denne
Ak máš tohto operátora, máš to najlepšie na Slovensku. 5G sieť zasahuje už viac než 5 miliónov ľudí
Fosílne palivá ich devastujú a musia konať rýchlo. Dôležitý spojenec Západu sa musí rozhodnúť
Kľúčový ľad planéty sa stráca alarmujúcou rýchlosťou. Vedci hovoria o predčasnej katastrofe
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP