Über придбає 24 тис. гібридних кросоверів Volvo XC90 для парку безпілотних таксі
22 Листопада , 2017
Створена магнітна система, здатна перетворювати тепло безпосередньо в механічний рух
22 Листопада , 2017

Вчені навчились створювати кільця стабільної плазми в умовах відкритого повітря

У численних науково-фантастичних фільмах досить часто миготять кадри з використанням плазмового зброї, зброї, що стріляє згустками іонізованої високотемпературної плазми. Однак плазма, що є одним з найзагадковіших станів матерії, існує на Землі тільки під час короткочасних розрядів блискавок, всередині неонових вивісок, плазмових телевізійних панелей і численних наукових установок. І лише нещодавно групі вчених з Каліфорнійського технологічного інституту вдалось отримати кільця стабільної плазми на відкритому повітрі. Більш того, це було зроблено досить просто, за допомогою найтоншого струменя води під високим тиском та пластини зі спеціального кристалічного матеріалу.
Зазвичай плазма створюється шляхом нагрівання матерії до такої високої температури, що електрони відриваються від атомів, а матерія перетворюється в “суп” з іонів і вільних електронів. Така плазма називається високотемпературною плазмою і саме її вчені намагаються отримати і стабілізувати в камерах термоядерних реакторів. Також існує і холодна плазма, яка виходить шляхом іонізації газу під впливом електричного поля. Саме така плазма знаходиться в трубках неонових вивісок і за рахунок її створення працюють космічні іонні двигуни.
Плазма, яку вдалось отримати на відкритому повітрі вченим з Каліфорнії, відноситься до нового третього типу. Розщеплення молекул води на атоми і іонізація атомів проводиться за рахунок високої кінетичної енергії руху струменя води і взаємодії молекул з атомами кристалічної решітки пластини. На відміну від інших спроб створення плазмових згустків в атмосфері, які існували не більше 10 мілісекунд, “водяні” плазмові кільця можуть існувати як завгодно довго, до тих пір, поки в кристалічну пластину буде бити струмінь води, що є джерелом енергії.
Струмінь води, що б’є в пластину, має діаметр 85 мікронів. Тиск 9 тисяч psi (близько 630 атмосфер) розганяє струмінь води до швидкості 305 метрів на секунду. Вчені порівнюють це зі струменем води, товщиною з людську волосину, що рухається зі швидкістю кулі.
“Деякі з наших колег стверджували, що створення стабільної плазми на відкритому повітрі є неможливим”, – розповідає Франсиско Перейра (Francisco Pereira), один з дослідників, – “Але нам вдалось створити кільце стабільної плазми і підтримувати його стільки, скільки нам це необхідно. При цьому, нам не потрібен ні вакуум, ні в магнітне поле або щось інше”.
Поки ще важко сказати, як може бути використаний на практиці новий метод створення плазми. Проте, вчені вважають, що цей метод може виявитись дуже корисним для проведення досліджень у сфері плазмової фізики, а на практиці його використання проглядається в галузі акумулювання і зберігання енергії.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: