Füzyon reaksiyonları için yakıt içeren kapsüllerin dayanıklılığını araştıran bir araştırma ekibi, daha iyi bir malzeme arayışında şaşırtıcı bir müttefike, mayoneze yöneldi.
Lehigh Üniversitesi’nde makine mühendisi ve makalenin ortak yazarı olan Arindam Banerjee, bir üniversitede yaptığı açıklamada, “Ataletsel hapsetme füzyonunda kullanılan füzyon kapsüllerinin yapısal bütünlüğü olan aynı sorun üzerinde çalışmaya devam ediyoruz ve Hellmann’ın Gerçek Mayonezi hala çözüm arayışımızda bize yardımcı oluyor” dedi. serbest bırakmakEkibin araştırması yayınlandı bu yılın başlarında Fiziksel İnceleme E.
Mayonezi bir saniyeliğine unutalım. Nükleer füzyon nedir, tekrar söyleyeyim mi?
Nükleer füzyon, Güneşimiz gibi yıldızlara güç veren reaksiyondur. Kısaca, iki veya daha fazla hafif çekirdeğin daha ağır bir çekirdek oluşturmak için birleşmesiyle oluşur ve bu süreçte muazzam miktarda güç üretir. Dünya’da, böyle bir gücün kullanılması, karbon bazlı enerji kaynaklarına güvenilir bir alternatif anlamına gelir; çok daha az kullanan ilk reaksiyonlardan muazzam miktarda enerji üreten bir alternatif; ölçekte, gezegenimiz için daha temiz, daha yeşil bir gelecek anlamına gelir.
Laboratuvar ortamlarında nükleer füzyon birkaç farklı şekilde yapılır. Bir yol, manyetik alanlar kullanarak dahili plazmayı kontrol eden ve füzyon reaksiyonlarını başlatan tokamak adı verilen torus biçimli bir cihaz kullanmaktır. Başka bir yol, küçük bir yakıt peletini lazerlerle patlatarak füzyona neden olmaktır. İkinci yöntem, Enerji Bakanlığı’nın Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki bilim insanlarının 2022’de reaksiyonlarından rekor kıran miktarda enerji üretmesinin yoludur. Ancak bu, tokamakların kötü bir yol olduğu anlamına gelmez; bu yılın başlarında, Birleşik Krallık’taki JET tokamak, Ulusal Ateşleme Tesisi reaksiyonundan 20 kat daha fazla enerji olan 69 megajoule’den fazla enerji üretti.
“Bu uç noktalarda, güneşteki koşulları simüle etmeye çalışırken milyonlarca Kelvin derece ve gigapaskal basınçtan bahsediyorsunuz,” diyor Banerjee. “Bu süreçle ilişkili temel sorunlardan biri, plazma durumunun enerji verimini azaltabilen bu hidrodinamik dengesizlikleri oluşturmasıdır.”
Tükettiğinden daha fazla enerji üreten nükleer füzyon arayışında, her iki füzyon yöntemi de faydalı olacaktır. Farklı yöntemler, füzyon sürecinin çeşitli yönlerinin pratikliği ve verimliliği hakkında çok sayıda içgörü sağlar.
Mayonezin bununla ne alakası var?
Mayonez, yumurta, yağ ve sirke gibi bir asidin emülsiyonudur. Bazı insanlar bundan hoşlanmaz. Bu sos aynı zamanda mükemmel bir ızgara peynirin de anahtarıdır (eğer katılmıyorsanız özür dilerim). Ancak bu füzyon araştırmasında mayonez, ekibin yoğunluk ve basınç gradyanları zıt yönde hareket ettiğinde farklı yoğunluktaki malzemeler arasında oluşan bir dengesizliği araştırmasına yardımcı oldu.
Banerjee, “Mayonez kullanıyoruz çünkü katı gibi davranıyor, ancak basınç gradyanına maruz kaldığında akmaya başlıyor” dedi.
“Geleneksel erimiş metalde olduğu gibi, mayoneze bir stres uygularsanız, deforme olmaya başlar, ancak stresi kaldırırsanız, orijinal şekline geri döner,” diye ekledi. “Yani elastik bir faz ve ardından kararlı bir plastik faz gelir. Bir sonraki faz, akmaya başladığı zamandır ve kararsızlığın başladığı yer burasıdır.”
Mayonezde kararsızlıkların tam olarak ne zaman meydana geldiğini anlamak, bilim insanlarının ilk etapta kararsızlıklara yol açan koşulları kontrol etmelerine yardımcı olabilir. Kararsızlıkları geciktirerek veya bastırarak, hapsetme füzyonu üzerinde çalışan araştırmacılar füzyon reaksiyonunu daha uzun süre koruyabilirler.
Araştırma ekibi benden önce mağazaya gittikleri için şanslı. Çünkü ben önce gitseydim, bu mayonez, bilim insanlarının nükleer füzyona dayalı bir geleceğin uygulanabilirliğini keşfetmelerine yardımcı olmak yerine, döküm demir bir tavada cızırdayan birkaç dilim ekmeğe sürülürdü.
