новости космоса
7185 21
16 января 2017 11:01:49

Компактные лазеры помогают воссоздать условия, существующие внутри звезд

Плотность энергии, сосредоточенной в центре звезды, выше, чем мы можем себе представить – она эквивалентна нескольким миллиардам атмосфер, в то время как на поверхности Земли давление составляет всего лишь одну атмосферу.

Эти экстремальные условия могут быть воссозданы в лаборатории только в опытах по термоядерному синтезу, осуществляемых при помощи крупнейших в мире лазеров, размеры которых сравнимы с размером футбольного стадиона. Однако теперь ученые провели в стенах Университета штата Колорадо, США, эксперимент, который открывает новый путь к созданию таких экстремальных условий при помощи меньших по размерам, компактных лазеров, использующих сверхкороткие импульсы излучения, направляемые на матрицы из упорядоченно расположенных фрагментов нанопроволоки.

В этих экспериментах, проводимых коллективом ученых под руководством почетного профессора этого университета Хорхе Рокка (Jorge Rocca), было изучено, насколько глубоко излучение с таким экстремальным уровнем энергии способно проникать в эти наноструктуры. Глубина проникновения излучения измерялась по уровню характеристического рентгеновского излучения, испускаемого нанопроволочной матрицей, в которой состав материала изменяется с глубиной.

Численные модели, подтвержденные этими экспериментами, прогнозируют, что увеличение мощности излучения до самого высокого уровня позволяет при помощи компактных лазеров получить давления, превосходящие давление в центре нашего Солнца.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
dilettant170 · 16-01-2017

Продолжение следует?

2
YOV2100 · 16-01-2017

:-))))) нет это все!

3
Leonid3190 · 16-01-2017

dilettant, над Токакмак-ами работают более сорока лет, продвигаются, но практический выход вот-вот, но никак. Может на этом направлении повезёт. Правда токамак по самому принципу имеет ввиду непрерывную работу, а лазеры исключительно в импульсном режиме. Для фотонного звездолёта самое то, вот тогда-то до Центавра почти рукой подать :-)

4
Petr_1 · 16-01-2017

"Правда токамак по самому принципу имеет ввиду непрерывную работу"
Leonid3, тут есть ведрышко дегтя.
Мало того, что реагенты (ну там там тритий/литий и т.д.) вырабатываются в рабочем объеме и нужны остановки реактора для проветривания и закачки свежего состава. Это проблема, в принципе, решаема технически, хотя и непросто.
Так самое главное - удержание плазмы (замкнутый объем по силовым линиям поля) возможно только! при нарастании тока в катушках. Т.е. никак не при постоянном магнитном поле. Только нарастающем.
Ограничение теоретическое - потому будут остановки на "сброс" тока и рестарт. Иначе будут большие утечки плазмы и касания стенок - а это эрозия стенок и охлаждение плазмы.
Потому в токамаке (ITER) предполагаются циклы по 10-20 минут с паузами в несколько секунд. И полной непрерывности не выходит.
Там вообще "инженерных" задач многовато...
Например проблема "набухания" материалов. Вообще не представляю как ее решат.
Построят ITER, а потом все облучится до негодности за несколько лет... - не дело.

5
viktor7777111 · 16-01-2017

господа мелко плаваете я предлагаю поставить на новые звездолёты вихревой движитель тут как-то попалась статья даже чертежи какие-то странные два часа смотрел так и не понял.а по теме с начало нужно создать такое давление и температуру и пускай зажгут хоть один атом водорода тогда можно нобелевскую премию давать сразу только что внутри звезды доподлинно никому не известно всё только предположения

6
Leonid3190 · 16-01-2017

Petr_, набухание будет в любом случае, есть даже на урановых реакторах, особенно на быстрых нейтронах. Наверное, чистый дейтерий меньше всего выдаёт их (нейтронов), зато у трития меньше всех необходимая температура :-)
Впрочем я уже давно не слежу за этими работами, разочаровался :-(

7
Leonid3190 · 16-01-2017

viktor7777, да здесь есть коллеги по вихревым трубкам, может подскажут.

8
Petr_1 · 16-01-2017

"а по теме с начало нужно создать такое давление и температуру и пускай зажгут хоть один атом водорода тогда можно нобелевскую премию давать сразу только что внутри звезды доподлинно никому не известно всё только предположения"
Проблема в том, что и на лазерных установках (инерциальное удержание) (например проект NIF, первое зажигание - 2013 год) и на магнитных установках (магнитное удержание) (проект Alcator C-Mod, DIII-D, NSTX-U) давно "зажжены" атомы водорода (тритий). И результаты этих экспериментов и легли в основу ITER. Так что за такое "зажигание" нобелевку уже как бы давно не дают.
А что касается звезд - идеальное совпадение расчетов (моделирований) с реальным поведением плазмы и реальными процессами в реакторах не оставляют места для сомнений в моделировании звезд.
Ядерные реакции - самая точно изученная и моделируемая вещь в плане взрывов и выделение энергии (спасибо военным).

9
Petr_1 · 16-01-2017

Leonid3, я вот слежу еще.
Не, что то может и выйдет. Причем не у токамакеров, а как раз у лазерщиков. Во первых мощности лучей растут на порядки за единицы лет (опять спасибо военным), а во вторых всякие инженерные проблемы (типа набухания) у них не стоят остро.
А что касается набухания на урановых реакторах - то у них по сравнению с ITER соотношение 1/100000 (соотношение плотности потока нейтронов).
Так что головняк чуток сильнее.

10
Gagarin124 · 16-01-2017

Вот, даже просто интересно, неужели под таким чудовищным давлением и нагревом эта нанопроволочная матрица не испарится? Секрет какой в ней есть? Как я понимаю, раз "численные модели прогнозируют", то на "проектную" мощность лазеров ещё не вышли, а только пристреливаются..

11
Petr_1 · 16-01-2017

Да она испаряется, конечно. Просто подобрали мишень, которая хорошо поглощает импульс и здорово нагревается (видимо один столбик) - вот и радуются.

12
MaiorVihr112 · 16-01-2017

"Плотность энергии, сосредоточенной в центре звезды, выше, чем мы можем себе представить – она эквивалентна нескольким миллиардам атмосфер, в то время как на поверхности Земли давление составляет всего лишь одну атмосферу..."
Плотность энергии измеряют в атмосферах? Или опять трудности перевода?

13
dilettant170 · 16-01-2017

Или опять трудности перевода. Видать несколько слов пропустили, вот галиматья и получилась.

14
dilettant170 · 17-01-2017

Оффтоп.
В США на 83-м году жизни скончался американский астронавт Юджин Сернан — последним к настоящему времени человек, ступавший на поверхность Луны.
В заявлении НАСА по случаю смерти астронавта говорится: "Мы опечалены кончиной ушедшего в отставку астронавта Юджина Сернана, последнего человека, ходившего по лунной поверхности".
Покидая спутник Земли, Юджин Сернан сказал: "Мы уходим так же, как и пришли. И, с Божьей помощью, вернемся — с миром и надеждой для всего человечества". Зто были последние слова, произнесенные человеком на поверхности Луны.

15
Otzzi139 · 17-01-2017

"...увеличение мощности излучения до самого высокого уровня позволяет при помощи компактных лазеров получить давления, превосходящие давление в центре нашего Солнца."
Как они узнали (измерили) давление в центре Солнца?

16
Petr_1 · 17-01-2017

"Как они узнали (измерили) давление в центре Солнца?"
Очень неплохим прибором - калькулятором.
У вас он тоже, вероятно, есть:)

17
Otzzi139 · 17-01-2017

Petr_, калькулятором не "измеряют", калькулятором "предполагают" %-).

18
Petr_1 · 17-01-2017

Otzzi, каждому свое...

19
elena192 · 17-01-2017

Чтобы зажечь атом водорода нужно его единственный электрон сделать массивнее,из рассуждения масса=энергии?

20
Otzzi139 · 18-01-2017

"Чтобы зажечь атом водорода нужно его единственный электрон сделать массивнее..."
%%%-((( ??????

21
Reynkarnfil0 · 23-01-2017

А кто разъяснит мне, что такое зажжённый атом водорода?

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!