کوی دانش - kooy

مدل جدیدی مربوط به حد چگالی، این مانع اسرار آمیز که بر سر راه همجوشی هسته ای قرار دارد

مدل جدیدی مربوط به حد چگالی، این مانع اسرار آمیز که بر سر راه همجوشی هسته ای قرار دارد
11 تیر
06:30 1394
شکل بالا که ترسیم هندسی جزیره مغناطیسی است، اثر عدم تقارنی را نشان می دهد که در تعیین مکانیسم "حد چگالی" نقشی اساسی دارد.

پژوهشگرانِ آزمایشگاه فیزیکِ پلاسمای پرینستون که وابسته به دپارتمان انرژی آمریکا (DOE) می باشد، مدل مفصلی را ساخته اند که مربوط است به محدودیت گیج کننده واکنش های همجوشی هسته ای. یافته های مربوطه که در شماره اخیر مجله فیزیک پلاسما منتشر شده است، پژوهش های پیشین را تکمیل و تأیید می کند و می تواند منجر به گام هایی شود که به کمک هم، بر مانع مزبور چیره می شوند و این در صورتی است که این یافته های جدید، با داده های تجربی سازگار باشند.

این موضوع مسئله ای است که به عنوان "حد چگالی" شناخته می شود و دستگاهی به شکل شیرینی دونات (حقوی شکل) را حفظ می کند که tokamak نامیده می شود (tokamak دستگاهی است که از میدان مغناطیسی برای محدود کردن پلاسما بهره می گیرد) و با راندمان ماکزیمم کار می کند. این حد هنگامی رخ می دهد که گاز پلاسمای باردارِ بسیار داغ که سوخت واکنش های همجوشی را تأمین می کند، به چگالی معینی می رسد و در جرقه ای از نور به شکل مارپیچی از هم جدا در می آید و واکنش را قطع می کند. چیرگی بر حد مزبور می تواند ایجاد همجوشی را به عنوان یک منبع انرژی ایمن، تمیز و فراوان برای تولید الکتریسیته تسهیل کند.

جزیره های حبابی شکل

کلید گشایش این مانع، در رشد فرّارِ جزیره های حبابی شکلی نهفته است که در درون پلاسمای محدود مغناطیسی و نیز در خنک کنندگی آن قرار دارد. در حالی که مدت ها بود فیزیکدان ها انتظار داشتند این اثر خنک کنندگی به حد چگالی مربوط باشد، ولی فیزیکِ مکانیک فاقد این بینش بود.

دستیابی به موفقیت هنگامی بود که گِیتز و همکارانش، این فرآیند را با موردی مطالعه کردند که این جزیره ها با آن خنک می شوند و ذرات پلاسمای منحرف شده، از پشت دیواره های tokamak ضربه می زنند. مقابله کردن با این خنک سازی، با گرمایی است که پژوهشگران آن را به درون پلاسما پمپاژ می کنند. ولی دانشمندان متوجه شدند که حتی یک مقدار کوچک از خنک کنندگی خالص در درون جزیره ها می تواند سبب شود که این جزیره ها به صورت نمائی رشد کنند و منجر به قطع جریان مهمی شود که از پلاسما جاری می شود و میدان مغناطیسی را تکمیل می کند که گاز داغ را یکجا نگه دارد.

تعادل

در مقاله جدیدی که در فوریه گذشته در مجله فیزیک پلاسما منتشر شد، شخصی بنام وایت ثابت کرد هنگامی که تعادل دمایی در یک "جزیره" از گرمایش به سوی سرمایش می رود، آن جزیره نامتقارن می شود. نامتقارن بودن، اثر معادله 1977 را باطل می کند، معادله ای که پایداری جزیره را نشان می داد و سبب شده بود مدل رابرت برای رشد جزیره، غالب شود.

کشف وایت سبب شد که گفتگوها با گیتز روز افزون شود. گیتز داده های مربوط به چرخش جزیره ها را با تجربیات مرتبط با همجوشی بررسی کرد و خاطر نشان ساخت که این داده ها در حد چگالی، نامتقارن می شوند. گیتز پس از مشورت با وایت این فرضیه را مطرح کرد که توسعه فرضیه پیشین می تواند کار مهمی باشد. سپس گیتز و وایت، اثر عدم تقارن را به معادلات رادرفورد-وایت و رِبوت افزودند تا یک مدل تجدید نظر شده مربوط به منبع حد چگالی را تکمیل کنند.

هنوز مقالاتی نوشته می شوند که درباره شبیه سازی عددیِ مدل بِرِنان و تأثیر مخلوط های گوناگون ناخالصی بر روی حد چگالی می باشند. مقایسه هایی از مدل جدید با تجربیات گذشته انجام می شود، تجربیاتی که حد چگالی را مختل کرده بود.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ابراهیم یگانه

ابراهیم یگانه

با درودهای گرم به همه.

 

*  تحصيلات: لیسانس الكترونيك

*  تاریخ تولد: 1342

*  سابقه کار ترجمه (به جز سایت کوی دانش): همکاری با دارالترجمه ها، شرکت ها و اعضاء هیئت علمی دانشگاه ها و دانشجویان مقاطع تحصیلی مختلف، ترجمه چندین سایت (سایت آمریکایی سرطان، ...)

*  پیشینه شغلی در سایر زمینه ها: مهندس بازنشسته ایران خودرو با تجربه علمی و عملی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی (برق، آب، گاز، هوای فشرده) در صنایع و در محیط های خانگی.

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
سنگهایی از آنسوی منظومه شمسی

سنگهایی از آنسوی منظومه شمسی

پس از 16 سال که این تکه سنگها بر روی زمین افتاده اند، دانشمندان به این واقعیت پی بردند که آنها از خارج از منظومه شمسی به زمین رسیده اند. این سنگها در سال 2000 (1378) بر روی دریاچه یخ زده تاگیش واقع در بریتیش کلمبیای کشور کانادا به زمین برخورد کردند و در همان زمان هم دانشمندان اعلام کردند که آنها، نمونه هایی کاملاً متفاوت از تمامی نمونه های بدست آمده و طبقه بندی شده از سنگهای کیهانی هستند. هم اکنون محققانی که به ارزیابی ترکیب سنگ مشغول هستند می گویند که نظریه بهتری برایش دارند که البته با شنیدن آن کمی تعجب خواهید کرد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
چرا بهبود برخی از صدمات برای کودکان به طول می انجامد

چرا بهبود برخی از صدمات برای کودکان به طول می انجامد

برخی کودکان به شکل تدریجی از صدمه و برخی جراحات مغزی بهبود می یابند زیرا صدمه شدیدی به پوشش محافظ اطراف رشته های عصبی مغزشان وارد شده است.

مطالعه متن کامل
"چمن فلزی" گرما را به توربین بخار انتقال می‌دهد.

"چمن فلزی" گرما را به توربین بخار انتقال می‌دهد.

محققین دانشگاه Draxler یک پوشش نانوفلزی حاصل از ویروس گیاه تنباکو ساخته اند که منجر به تولید مؤثرتر بخار شده و عملکرد توربین‌های بخار، دستگاه‌های تهویه و سیستم‌های خنک‌کننده الکترونیکی را بهبود می‌بخشد.

مطالعه متن کامل
هدست بلووایر بلوتوث قادر به ضبط تماس های تلفنی شماست

هدست بلووایر بلوتوث قادر به ضبط تماس های تلفنی شماست

بلووایر، حتی در صورتی که فرد تماس گیرنده از هدست بلوتوثی دیگری استفاده کند، به صورت خودکار تماس ها را ضبط می کند. بلووایر، یک هدست بلوتوث 4.0 است که با هدف ضبط تا حداکثر 1000 ساعت تماس طراحی شده است. این ابزار مکالمات هر دو طرف تماس را ضبط و ثبت می نماید، می توان آنرا به صورت بی سیم شارژ کرد و همچنین یک سری قابلیت های اضافی از قبیل نور فلاش داخلی و ویژگی "تلفن من را پیدا کن" نیز در آن گنجانده شده است.

مطالعه متن کامل
چگونه با استفاده از یک بطری آب، آتش درست کنیم.

چگونه با استفاده از یک بطری آب، آتش درست کنیم.

معمولاً از آب برای خاموش کردن آتش استفاده می‌شود، اما در واقع برای درست کردن آتش هم می‌شود از آب استفاده کرد. خلبانی به نام گرانت تامپسون وقتی به این تکنیک پی برد که یکی از مهمانداران هواپیما، برایش از سوراخی بوجود آمده بر روی یک کاغذ تعریف کرد، کاغذی که نزدیک بطری آبی درکنار پنجره قرار داشت. این نحوه ساخت آتش کاملا عملی و کاربردیست البته به شرطی که خورشید کاملا بدرخشد و هوا آفتابی باشد!.

مطالعه متن کامل