Explosiones de fusión inercial láser magnético

La fusión nuclear es un proceso ampliamente estudiado en el que los núcleos atómicos bajos se fusionan para formar núcleos más pesados ​​mientras liberan grandes cantidades de energía. Las reacciones de fusión nuclear se pueden generar mediante un método conocido como fusión por fusión inercial, que implica el uso de potentes láseres para explotar una cápsula de combustible para producir plasma.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Delaware, la Universidad de Rochester, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, el Imperial College de Londres y la Universidad La Sapienza de Roma han demostrado recientemente qué sucede con una fuerte explosión cuando una persona muere. campo magnético para la cápsula de combustible utilizada para fusión de restricción inercial. Su periódico, que fue publicado Cartas de revisión física:muestra que los campos magnéticos intensos igualan la fuerza de las explosiones de fusión por inercia.

«Durante la fusión de restricción inercial, la carcasa del cartucho del tamaño de un milímetro explota a través de láseres de alta potencia. fusión nuclearArigit Boz, uno de los investigadores que realizó el estudio, le dijo a Phys.org: «Aplicar un campo magnético a las explosiones puede unir partículas de plasma cargadas al campo B y mejorar su potencial de fusión. «Sin embargo, debido a que el campo magnético puede restringir el movimiento de las partículas de plasma solo en la dirección de las líneas de campo, no en la dirección de las líneas de campo aplicadas, puede causar diferencias entre las dos direcciones que afectan el caballo de impulso».

Durante la última década, varios físicos han estudiado los posibles efectos de las explosiones de fusión magnética. Sin embargo, la mayoría de sus estudios fueron digitales; no probaron hipótesis en un entorno experimental.

Por lo tanto, Bose և y sus colegas decidieron realizar una serie de pruebas para determinar empíricamente qué les sucede a los caballos bajo fusión inercial bajo fuerte magnetización. Sus experimentos fueron diseñados específicamente para estudiar las propiedades del plasma altamente magnetizado, creando condiciones de plasma únicas. En estas condiciones, los iones de plasma y los electrones están magnetizados.

“Cabe señalar que la magnetización de los iones de plasma es muy difícil de lograr, no se ha estudiado en láseres de alta potencia”, explicó Boz. «Para realizar nuestras pruebas, utilizamos un campo magnético extremadamente alto de 50T, que era mucho más alto que los utilizados en experimentos anteriores. Utilizamos descargas eléctricas para realizar experimentos de explosión en la Estación Láser Omega. Primero descubrimos que este campo aplanaba el huevo de impulso para que se ensanchara”.

Los investigadores llevaron a cabo sus experimentos en la Instalación Láser OMEGA, ubicada en el Laboratorio de Energía Láser en Rochester, Nueva York. En particular, aplicaron campos B altos (es decir, 1000 veces más altos que las fuerzas de los imanes de varilla ordinarios) en una cápsula de bola de tamaño milimétrico que se calentó a 100 millones de K usando láser– conmoción cerebral condicionada.

«El campo de choque և aplicado al campo B creó condiciones de plasma únicas con fuertes iones de electrones magnetizados que podrían usarse para experimentos», dijo Boz. “A través de simulaciones, determinamos que esta inclinación ocurre debido a la presión del flujo de calor (perpendicular a la dirección del campo magnético) en un campo fuertemente magnetizado. plasma»:

El último trabajo de este grupo de investigadores proporciona una nueva y valiosa perspectiva sobre los efectos de las explosiones de fusión inercial y los campos magnéticos sobre ellas. En el futuro, el método que describieron podría ser utilizado por otros equipos para generar iones de electrones altamente magnetizados en condiciones experimentales utilizando láseres de alta potencia.

«Lo más notable es que fuimos los primeros en notar que el campo magnético aplicado aplanó la explosión», agregó Boz. «En nuestro próximo estudio, planeamos usar la ‘receta’ descrita en nuestro artículo para realizar más experimentos sobre la producción de iones de electrones altamente magnetizados para estudiar el efecto de la magnetización en las propiedades del transporte».

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