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
معرفی اجمالیِ Lumia 640 مایکروسافت

معرفی اجمالیِ Lumia 640 مایکروسافت

موبایل‌های نوکیا طی این چند سال گذشته، تغییر زیادی کرده‌اند. بعد از کاهش فروشِ دستگاه‌های گوشیِ سیمبیان (Symbian)، این شرکت تصمیم‌ گرفت تا در همه گوشی‌ها از پلت‌فرمِ ویندوزفون متعلق به مایکروسافت استفاده کند. در مدت زمان کوتاهی، نوکیا به فروشنده‌ی تراز اولِ گوشی‌های هوشمند ویندوزفون در جهان تبدیل شد. با این وجود، حرکت به سمت ویندوزفون هم نتوانست شرکت را دوباره احیاء کند. در اینجا روی بررسی Lumia 640 مایکروسافت تمرکز می‌کنیم. این گوشی در فوریه، همزمان با Lumia 640 XL در MWC عرضه شده است. Lumia 640 یکی از اولین دستگاه‌های Lumia است که با نام تجاری مایکروسافت عرضه شده است.

مطالعه متن کامل
کاپشن مریدین آلپاین سایکلینگ از ایکر سپلای

کاپشن مریدین آلپاین سایکلینگ از ایکر سپلای

خیلی از ما دوست داریم با پای پیاده این طرف و آن طرف برویم، اما شرایط آب و هوایی خبر نمی کند. به همین منظور می توان از کاپشن Meridian Alpine Cycling Jacket محصول Acre Supply که در ونکوور کانادا تولید شده استفاده کرد تا از شرایط بد جوی در امان ماند.

مطالعه متن کامل
پنج موردی که دانشمندان می توانند با شتاب دهنده ذره اصلاح شده بیاموزند

پنج موردی که دانشمندان می توانند با شتاب دهنده ذره اصلاح شده بیاموزند

برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) بازگشته و بهتر از همیشه شده است. شتاب دهنده ذره واقع در سرن، آزمایشگاه فیزیک ذره اروپا در نزدیکی جنوا، در فوریه 2013 خاموش شد، از آن زمان دانشمندان در حال ارتقا و تعمیر شتاب دهنده و آشکارسازهای ذره آن بوده اند. LHC تا ماه می امسال برای رسیدن به سرعت نهایی خود تکمیل می شود. دانشمندان پانزدهم فوریه (بیست و ششم بهمن) در نشست سالانه AAAS، در مورد چشم اندازهای جدید LHC بحث نمودند.

مطالعه متن کامل
مورگان موتورز چرخ سه چرخ خودروی برقی نمادین را به حرکت در می آورد

مورگان موتورز چرخ سه چرخ خودروی برقی نمادین را به حرکت در می آورد

شرکت مورگان موتور در سال 1910 و توسط هنری فردریک استنلی موران در ورچسترشایر انگلستان پایه گذاری شد و به خاطر سه چرخه تک صندلی v-twin خود که اولین طرح خودروی این شرکت نیز محسوب می شد و در سال 1911 ساخته شده معروف است.

مطالعه متن کامل
WaveNET مولد انرژی شناور و قابل انعطافی که با امواج دریا کار می کند

WaveNET مولد انرژی شناور و قابل انعطافی که با امواج دریا کار می کند

در آلباترنِ اسکاتلند، برای ساخت مولد انرژی تجدید پذیر، فعالیت های پر سرعتی آغاز شده است. WaveNET چیدمانی از واحدهای ژنراتور اسکوئیدی شکل است (اسکوئید: ماهی مرکب دارای بازوهای متعدد) که می توان اندازه های آن را تغییر داد. هر اسکوئید انرژی را از امواج می گیرد، چون بازوهای شناورش به همراه حرکت امواج بالا و پایین می روند. هر یک از اسکوئیدها می توانند به سه اسکوئید دیگر وصل شوند و این اتصال می تواند برای تعداد زیادی از اسکوئیدها اتجام شود، این کار سبب می شود که شبکه بزرگ و کارآمد شناوری بوجود آید که در هر جهتی انعطاف پذیر است. بزرگ تر شدن این شبکه باعث می شود کارآیی آن برای بدست آوردن انرژی افزایش یابد و انرژی را از حرکت های گوناگون بیشتری استخراج کند. هدف 10 ساله آلباترن، داشتن مزارع انرژی شناوری با طول 1.25 کیلومتر است که قرار است تا سال 2024 به میزان 100 مگاوات انرژی تولید کنند.

مطالعه متن کامل