Condizioni di temperatura di una supernova ricreata nel laboratorio del Regno Unito

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Gli scienziati sono un passo avanti verso il raggiungimento dell'obiettivo finale: produrre temperature sufficientemente alte da sostenere la fusione, la reazione che alimenta il nostro Sole e il possibile futuro per la produzione globale di energia. I ricercatori del Rutherford Appleton Laboratory nell'Oxfordshire, nel Regno Unito, hanno raggiunto temperature superiori alla superficie del Sole, 10 milioni di Kelvin (o Celsius), utilizzando un potente laser a petawatt chiamato Vulcan. Questo esperimento va oltre la ricerca del potere di fusione; la generazione di queste alte temperature ricrea le condizioni di eventi cosmologici come esplosioni di supernova e corpi astronomici come nane bianche e atmosfere di stelle di neutroni ...

Questa è una ricerca fantastica. Una collaborazione internazionale di ricercatori provenienti da Regno Unito, Europa, Giappone e Stati Uniti è riuscita a sfruttare un equivalente di 100 volte la produzione mondiale di energia in un punto minuscolo, misurando una frazione della larghezza di un capello umano. È un enorme petawatt di energia (mille milioni di watt, o abbastanza per alimentare dieci bilioni Lampadine da 100 W) focalizzate su un volume di circa 0,000009 metri (9 µm) di diametro (ho preso il valore del diametro di un capello umano di 90 µm, misurato dalla tecnologia piezoelettrica, nel caso fosse interessato). Questo è un grande miglioramento rispetto ai test precedenti, in cui il volume riscaldato era 20 volte più piccolo di questo nuovo esperimento. Questa impresa è stata raggiunta attraverso l'uso del laser Vulcan di Rutherford Appleton.

Il laser petawatt è stato in grado di raggiungere questa enorme potenza erogando un impulso di breve periodo sul bersaglio. Dopotutto, il pianeta non ha subito un black out quando il laser è stato acceso, il laser è in grado di amplificare la quantità di energia disponibile concentrandosi su un volume microscopico per un breve periodo di tempo. Vulcan ha fatto esplodere il bersaglio con un raggio laser di petawatt per un semplice 1 picosecondo (un milionesimo di milionesimo di secondo). Questo può sembrare minuscolo, ma questo microscopico periodo di tempo ha permesso al materiale target di essere riscaldato a 10 milioni di Kelvin.

Questi test non solo consentono agli scienziati di studiare cosa succede quando la materia viene riscaldata a tali estremi, ma apre anche la strada a laser più potenti che fondono i nuclei di idrogeno, deuterio e trizio. Potrebbe quindi essere possibile una fusione nucleare autosufficiente, aprendo una porta verso un'enorme fonte di energia. È concepibile che un futuro reattore a fusione utilizzerà un potente laser focalizzato per avviare eventi di fusione, consentendo all'energia prodotta da ciascuna reazione di alimentare la successiva. Questa è la base della fusione nucleare autosufficiente.

Questo è uno sviluppo entusiasmante: ora abbiamo un nuovo strumento con cui studiare la materia molto calda e densa"- Prof. Peter Norreys, ricercatore finanziato dalla STFC e scienziato vulcaniano.

Il Vulcaniano ha comunque una forte concorrenza. Negli Stati Uniti, il laser Texas Petawatt ha battuto il record per il laser più potente pochi giorni fa, raggiungendo energie superiori a un petawatt. Ma i piani per un laser più grande del Regno Unito, l'Hiper (ricerca sull'energia laser ad alta potenza), saranno ancora più potenti e hanno lo scopo di studiare il potere di fusione.

Fonte: telegrafo

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