نیوزتل: فیزیک دانان سردترین پلاسمای جهان را در یک بطری مغناطیسی به دام انداختند که این کار می تواند به خیلی از سوالات مربوط به قدرت همجوشی پاسخ دهد.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، پلاسما یکی از چهار حالت اصلی ماده است، اما برخلاف سایر حالت های ماده، قسمتی از زندگی روزمره ما نیست، چونکه عموما در مکان های بسیار داغ مانند خورشید یا یک صاعقه یافت می شود.
سوالات زیادی وجود دارد که باید پاسخ داده شوند؛ سوالاتی که می تواند درک ما را در مورد انرژی پاک، آب و هوای فضا و اخترفیزیک بیشتر کند و فیزیکدانان دانشگاه “رایس” در این راستا به کشفی دست یافته اند که می تواند چنین کاری را انجام دهد.
برمبنای اعلامیه مطبوعاتی این دانشگاه، فیزیکدانان دانشگاه “رایس”(Rice) راهی برای محبوس کردن سردترین پلاسمای جهان در یک بطری مغناطیسی کشف کرده اند.
این مطالعه که در مجله Physical Review Letters انتشار یافته است، جزئیات این مساله را توضیح می دهد که چگونه پژوهشگران با بهره گیری از “استرانسیوم”(Strontium) خنک شده با لیزر توانستند پلاسمایی با تقریباً منفی ۲۷۲ درجه سانتیگراد(۱ درجه بالای صفر مطلق) بسازند.
این کار، پژوهشگران را قادر می سازد تا به مدت کوتاهی پلاسما را با نیروهایی از آهنرباهای اطراف به دام بیاندازند. این نخستین باری است که یک پلاسمای فوق سرد به شکل مغناطیسی محدود می شود و مطالعه پلاسما در تنظیمات مختلف را به یک امکان مناسب تبدیل می کند.
پژوهشگران از یک تنظیم مغناطیسی چهار قطبی استفاده کردند که ظاهراً شبیه طرح هایی است که توسط پژوهشگران انرژی همجوشی در دهه ۱۹۶۰ تولید شده است. این کار به سبب دو مشکل بسیار چالش برانگیز بود: طبق گفته پژوهشگران، پلاسما برای همجوشی باید حدود ۱۵۰ میلیون درجه سانتیگراد دما داشته باشد و دستکاری مغناطیسی آن می تواند کمک کننده باشد، برای اینکه میدان های مغناطیسی با پلاسما به شدت تغییر می کنند.
“استفان بردشاو” اخترفیزیکدان دانشگاه “رایس” و متخصص در پدیده های پلاسما در خورشید که سرپرست این مطالعه است، اظهار داشت: یکی از مهم ترین مشکلات، ثابت نگه داشتن میدان مغناطیسی به اندازه کافی طولانی است که بتواند واقعاً واکنش را در خود داشته باشد. به محض ایجاد اختلال در میدان مغناطیسی، پلاسما رشد می کند و واکنش هسته ای خراب می شود. به جهت اینکه این پروسه خوب کار کند، باید همه چیز را واقعاً پایدار نگه دارید.
وی ادامه داد: یک پلاسمای آزمایشگاهی بسیار عالی و بکر می تواند به ما کمک نماید تا درک بهتری از نحوه تعامل ذرات با این میدان داشته باشیم.
دقیقاً مانند پلاسمای داغ، پلاسمای خنک شده با لیزر نیز یک مخلوط از الکترون و شمایل است، اما نسبت به نیروهای مغناطیسی نسبتاً ضعیف حساس است. هنگامی که پژوهشگران چنین نیروهایی را با یک میدان مغناطیسی غیر یکنواخت اعمال کردند، دقیقاً مانند راه اندازی یک دام برای پلاسما بود که پلاسما بعد از آن به سرعت در مرکز میدان منبسط شد و بعد از حرکت به منطقه قوی تر، سرعت آن کم شد.
در صورتیکه پژوهشگران نتوانستند فرار پلاسما را از این دام مشاهده کنند، موفق شدند آنرا حداقل به مدت نیم میلی ثانیه مهار کنند که انجام این کار با غیر از این روش امکان پذیر نبود.
“تام کیلیان” رئیس بخش علوم طبیعی دانشگاه “رایس” اظهار داشت: این یک بستر آزمایشی پاک و قابل کنترل برای مطالعه پلاسماهای خنثی در مکان های بسیار پیچیده تر مانند جو خورشید یا ستاره های کوتوله سفید است.
وی ادامه داد: داشتن پلاسمایی اینچنین سرد و داشتن این سیستم های آزمایشگاهی بسیار تمیز بسیار مفید می باشد. شروع کار با یک سیستم ساده، کوچک، کاملاً کنترل شده و کاملاً فهمیده شده به شما امکان می دهد مقداری از بی نظمی و درهم ریختگی را از بین ببرید و واقعاً پدیده ای را که می خواهید ببینید، جدا کنید.
پژوهشگران اظهار داشتند که گام بعدی در این تحقیق، ترکیب میدان های مغناطیسی با لیزر برای ایجاد تله های مغناطیسی بهتر است که راه را برای خیلی از کشفیات جدید باز می کند.

منبع: newstel.ir