Найден способ сверхбыстрого нагрева до температуры Солнца
Ученые предложили лазер, способный разогревать вещества до температур выше, чем в солнечном ядре. По их словам, процесс нагрева занимает всего 20 квадриллионных долей секунды. Новая технология может быть применена в исследованиях энергии термоядерного синтеза.
Исследовательская команда из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) заявила, что лазер способен нагреть вещество в 100 раз быстрее любого другого механизма, используемого сегодня в экспериментах по термоядерному синтезу. Работа, в которой описывается способ прямого нагрева ионов, была опубликована в научном журнале Nature Communications.
Ионы составляют основную массу вещества. Обычно лазеры нагревают вещество через электроны, которые, в свою очередь, нагревают ионы, что замедляет процесс. Ученые обнаружили, что когда мощный лазерный луч попадает на определенные материалы, он создает электростатическую ударную волну, которая может напрямую нагревать ионы.
Для запуска термоядерного синтеза давно используется метод лазерного нагрева материала. Ученые стремятся получить неиссякаемый источник дешевой и чистой энергии. Другими словами, эффективно воспроизвести способность Солнца вырабатывать энергию.
В прошлых экспериментах отмечалось, что электростатические ударные волны разбрасывают ионы, не нагревая их. Новое исследование с использованием компьютерного моделирования показало, что некоторые вещества могут иметь особую комбинацию ионов, которые разгоняются с различной скоростью. В результате образуется трение, которое ведет к быстрому нагреву.
Ионы двух типов выступают в качестве коробка и спичек. Сама по себе спичка никогда не загорится – нужно чиркнуть ей по коробку, чтобы вызвать трение, - объяснили ученые.
Быстрый нагрев объясняется высокой плотностью материала. Сжатие ионов увеличивает эффект трения. Ученые говорят, что это самый быстрый способ нагрева вещества в лабораторных условиях на сегодняшний день.
