Главная » 2016 » Февраль » 3 » Ученые научились нагревать материалы горячее солнца за ничтожные доли секунды
11:09
Ученые научились нагревать материалы горячее солнца за ничтожные доли секунды
Физики Имперского колледжа Лондона создали новый метод, который позволяет с помощью лазеров быстро нагреть определенные материалы до температуры выше, чем у солнечного ядра. Причем это можно сделать за одну двадцатиквадриллионную долю секунды.
Новая методика в 100 раз быстрее лазерной системы в Национальной лаборатории Лоренса Ливермора в Калифорнии. Она найдет широкое применение в будущих исследованиях ядерного синтеза.
Управляемый ядерный синтез – святой Грааль энергетики, поскольку он может позволить практически неограниченно получать дешевую энергию. Однако для этого нужно воспроизвести условия, которые похожи на те, что обуславливают ядерный синтез на солнце. Одна из ключевых проблем, которая стоит перед инженерами и учеными – необходимость очень быстро нагревать материалы до сверхвысоких температур.
По словам физиков, проблему не решить воздействием большего числа более мощных лазеров. Нужно обратить внимание на то, как нагревается материал. Необходимо учитывать сложность процесса, понимать, как лазерные пучки нагревают электроны в материале, который затем нагревают ионы, составляющие большинство массы.
Чтобы сделать этот процесс намного быстрее, ученые решили нагревать ионы непосредственно без нагревания электронов. В этом им помогло неожиданное открытие: оказалось, что если некоторые материалы нагревать лазером с высокой плотностью потока, возникает такое явление, как электростатическая ударная волна.
Само по себе явление было известно и ранее, однако до этого подобные ударные волны расталкивали ионы перед собой, не нагревая их. С помощью компьютерного моделирования удалось выяснить, что в плотных материалах типа пластика или гидрида цезия ионы ускоряются с различной скоростью, благодаря чему возникает трение, а вследствие него повышается температура.
Пока разработанная методика имеет сугубо теоретический аспект и испытывалась только посредством компьютерного моделирования. Ожидается, что с ее помощью можно будет нагревать незначительные количества твердых веществ до 11,6 млн. градусов за 1 секунду. Теперь основная проблема состоит в том, чтобы доказать возможность реализации открытия на практике.
Физики Имперского колледжа Лондона создали новый метод, который позволяет с помощью лазеров быстро нагреть определенные материалы до температуры выше, чем у солнечного ядра. Причем это можно сделать за одну двадцатиквадриллионную долю секунды. 
