Небольшой термоядерный эксперимент достигает температуры выше, чем в ядре Солнца

Чтобы производить коммерческую энергию, будущие термоядерные электростанции должны будут достигать температуры 100 миллионов градусов по Цельсию. Для этого требуется тщательный контроль над плазмой. В исследовании, опубликованном в журнале Nuclear Fusion, учёные усовершенствовали рабочие условия для достижения необходимых температур в компактном сферическом токамаке под названием ST40.

Эксперименты проливают свет на ионизацию, вызванную давлением на звездах и планетах-гигантах

Ученые провели лабораторные эксперименты в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL), которые позволили по-новому взглянуть на сложный процесс ионизации под давлением на гигантских планетах и звездах. Их исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, раскрывает материальные свойства и поведение вещества при экстремальном сжатии, предлагая важные выводы для исследований в области астрофизики и ядерного синтеза.

Насыщение вихревых колец, выбрасываемых из интерфейсов с ударным ускорением

Лучшее понимание образования закручивающихся кольцеобразных возмущений, известных как вихревые кольца, может помочь исследователям ядерного синтеза более эффективно сжимать топливо, приближая его к тому, чтобы стать жизнеспособным источником энергии. Энергия лазеров испаряет слой материала вокруг топлива — почти идеальную, выращенную в лаборатории алмазную оболочку, установленную последним рекордом в декабре 2022 года. Когда эта оболочка испаряется, она толкает топливо внутрь, а атомы углерода вылетают наружу. Это создает ударную волну, которая толкает топливо так сильно, что плавится водород.

Создан аналог аккреционного диска плазмы вокруг чёрных дыр

Исследователи Имперского колледжа создали в лаборатории вращающийся диск из плазмы, имитирующий диски вокруг черных дыр и образующих звезды. Эксперимент более точно моделирует то, что происходит в этих плазменных дисках, что может помочь исследователям понять, как растут черные дыры и как коллапсирующее вещество образует звезды.

Монослойный гексагональный нитрид бора может увеличить предел плазмонного усиления

Исследовательская группа под руководством профессора Ян Лянбао из Института физических наук Хэфэя Китайской академии наук обнаружила, что гексагональный нитрид бора (h-BN) может эффективно блокировать туннелирование электронов и расширять пределы плазмонного усиления в одноатомном межслоевом промежутке, что даёт глубокое понимание квантово-механических эффектов в плазмонных системах и открывает новые приложения, основанные на квантовой плазмонике. Результаты были опубликованы в Nano Letters.

Новое открытие указывает путь к более компактным термоядерным электростанциям

Магнитная клетка удерживает горячую плазму с температурой более 100 миллионов градусов по Цельсию в устройствах ядерного синтеза на расстоянии от стенки сосуда, чтобы она не плавилась. Теперь исследователи из Института физики плазмы им. Макса Планка (IPP) нашли способ значительно сократить это расстояние. Это может позволить построить меньшие и более дешевые термоядерные реакторы для производства энергии. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Генерация плазмы ионов металлов в сильном магнитном поле в микроволновом резонаторе

Совместная исследовательская группа из Университета Тохоку и Технологического университета Тойохаси изобрела новый и эффективный метод создания металлической плазмы из твердых металлов под действием сильного магнитного поля в микроволновом резонаторе. О своем нововведении они сообщают в журнале AIP Advances.

Расширение первого закона термодинамики

На протяжении более 100 лет исследователи пытались расширить первый закон для обычных материалов, не находящихся в равновесии, но такие теории работают только тогда, когда система почти готова — когда горячая и холодная вода почти смешаны. Теории не работают, например, в космической плазме, далекой от равновесия. Работа Кассака и Барбхуйи заполняет пробелы в этом ограничении. Их выводы, опубликованные в журнале Physical Review Letters, изменят представление ученых о том, как нагревается плазма в космосе и в лабораториях, и могут найти широкое применение в физике и других науках.

Новая модель кварк-глюонной плазмы устраняет давнее противоречие между теорией и данными

«Чтобы найти механизм, который может объяснить несоответствие между теоретическим моделированием и экспериментальными данными, мы использовали структуру динамической инициализации ядра-короны (DCCI2), в которой частицы, генерируемые во время ядерных столкновений высокой энергии, описываются с использованием двух компонентов: ядро, или уравновешенное вещество, и корона, или неуравновешенное вещество», — объясняет профессор Хирано. «Эта картина позволяет нам изучить вклад компонентов ядра и короны в образование адронов в области с низким поперечным импульсом».

Генерация нейтронов с помощью лазера, реализующая однократную резонансную спектроскопию

Ученые из Института лазерной техники Университета Осаки определили механизм и функциональную форму выхода нейтронов из лазерного источника и использовали его для проведения анализа нейтронного резонанса намного быстрее, чем обычные методы. Эта работа может помочь расширить применение неинвазивного тестирования в производстве и медицине. Группа исследователей под руководством Университета Осаки разработала лазерный источник нейтронов и определила новый закон масштабирования между интенсивностью лазера и количеством произведенных нейтронов. Они обнаружили, что увеличение интенсивности дает нейтроны, пропорциональные четвертой степени, что может привести к очень большим изменениям, основанным на относительно небольших вложениях дополнительной энергии.