'טאבלט' ניאון מקרר במהירות פלזמה בכור היתוך

קבוצה של חוקרים יפניים מהמכון הלאומי למדע וטכנולוגיה קוונטית ומהמכון הלאומי

המכון למחקר תרמו-גרעיני פותחשיטה חדשה לכליאת פלזמה בתוך כור היתוך. קפסולה של מימן מעורבת ב-5% ניאון מאפשרת לקרר פלזמה ביעילות בטמפרטורה של כ-100,000,000 מעלות צלזיוס, ולמנוע "קרעים".

"הפסקה" היא הפסקה פתאומית של מגנטיבלימה של פלזמה בטמפרטורה גבוהה במקרה של חוסר יציבות בתוכה. זוהי בעיה רצינית עבור כורי היתוך. ההרס גורם לפלסמה בטמפרטורה גבוהה לחדור אל פני השטח הפנימיים של האזור בו היא כלולה, מה שמוביל לפגיעה במבנה הכור.

כאמצעי נגד, מדענים חוקרים שיטותקירור מאולץ של הפלזמה כאשר מתגלים סימנים של חוסר יציבות. באמצעות מודלים תיאורטיים ומדידות ניסיוניות, פיסיקאים שיחזרו את הדינמיקה של פלסמואיד צפוף שנוצר סביב גרגיר קרח. הם זיהו את המנגנונים הפיזיים המשפיעים על מערכות הקירור.

כאסטרטגיה בסיסית, המדענים משתמשיםכדורי קרח של מימן הוקפאו בטמפרטורות מתחת ל-10 K והוחדרו לפלזמה בטמפרטורה גבוהה. הקרח המוסף נמס מעל פני השטח, מתאדה ומיינן על ידי חימום הפלזמה הסובבת בטמפרטורה גבוהה, ויוצרת שכבה של פלזמה בטמפרטורה נמוכה ובצפיפות גבוהה סביב הקרח. 

קירור פלזמה עם מימן טהור (במרכז) וקפסולה מלאת ניאון. תמונה: המכון הלאומי למדעי היתוך

כזה פלסמואיד בטמפרטורה נמוכה של גבוההצפיפות מתערבבת עם הפלזמה הראשית, שהטמפרטורה שלה יורדת. אבל שימוש בקרח מימן טהור זורק את הפלסמואיד מהקרן לפני שהוא יכול להתערבב עם פלזמת המטרה, מה שהופך אותו ללא יעיל לקירור פלזמות בטמפרטורה גבוהה עמוק יותר מתחת לפני השטח. 

במחקר של פיזיקה הם מצאו את זהשימוש במימן מסומם בניאון דיכא את שחרור הפלסמואיד. בנוסף, ניסויים אישרו שניאון ממלא תפקיד שימושי בקירור יעיל של הפלזמה.

קרא עוד:

סוד העמידות של הבטון הרומי מתגלה: ניתן לשחזרו

גנטיקאים קבעו כיצד השתנה גיל ההתעברות בבני אדם במשך 250,000 שנים

השמש פתחה את השנה עם הבזק מהמעמד העוצמתי ביותר