Majonéz segíti a magfúziós kísérleteket

Akik szeretik azt mondják „krémes”, akik utálják, azt mondják „nyálkás”, és a gépészmérnökök azt mondják rá „lágy szilárd”. A majonéz segíthet a tudósoknak jobban megtervezni a magfúziós kísérleteket.

A majonéz tökéletes dolog a fizikai kísérletekhez. A klasszikus fűszer hasznos ahhoz, hogy megértsük hogyan viselkednek az anyagok, nem csak akkor, amikor szendvicsbe kenjük, vagy krumplisalátába loccsantjuk, hanem akkor is, amikor magfúziós kísérleteket telepítenek. Arindam Banerjee a betlehemi Lehighi Egyetem gépészmérnöke és kollégái azt a jelenséget tanulmányozzák, ami a majonézben és a fúziós kísérletekben történik.

A fúzió ugyanaz a folyamat, ami a Napban történik. A fúziós erőművek nem bocsátanának ki üvegházgázokat. És eltérően a jelenlegi maghasadásos erőművektől, ami atommagokat hasít, hogy energiát produkáljon, a magfúziós erőművek nem produkálnának veszélyes, hosszúéletű radioaktív hulladékot.

Akik szeretik azt mondják „krémes”, akik utálják, azt mondják „nyálkás”, és a gépészmérnökök azt mondják rá „lágy szilárd”. A majonéz segíthet a tudósoknak jobban megtervezni a magfúziós kísérleteket.
Fotó: Science News

A majonéz viselkedése az elasztikus és a plasztikus határán helyezkedik el. Ha finoman rázogatjuk, visszatér eredeti alakjához. Ez az elasztikus viselkedés. De ha erőteljesen dobáljuk, plasztikussá válik, ami azt jelenti, hogy állandóan változtatja az alakját, vagy széttörik.

 

Elasztikus-plasztikus átmenet történik azokban a kísérletekben is, amik lézer alkalmazásával indítják be a magfúziót. Az ilyen kísérletekben a lézer szétrepeszti az üzemanyagot tartalmazó fémkapszulát, ami olyan nagyra megemeli a nyomást és a hőmérsékletet, hogy az üzemanyagban lévő atommagok fuzionálnak, energiát szabadítva fel. A tudósok abban reménykednek, hogy a magfúziót végül energiaforrásként alkalmazzák.

Nehéz azonban tanulmányozni, hogy az anyagok hogyan viselkednek a fúzióhoz szükséges extrém körülmények között. Utolsó kísérletükben a tudósok megvizsgálták, hogy a majonéz hogyan keveredik egy gázzal - a levegővel -, amikor egy majonézbe tett kereket forgatnak. A forgó kerék centrifugális ereje felgyorsította a majonézt a gázban. Miután a kerék megállt, a tudósok megfigyelték, hogy az anyag visszatér-e az eredeti alakjához, megváltoztatja az alakját, vagy széttörik. Ez meghatározza az elasztikus és a plasztikus viselkedés közötti határt. Erről számoltak be májusban a Physical Review E. magazinban.

A majonéz és a levegő hasonló a fúziós üzemanyag kapszula olvadt fémjéhez és a gázhoz, amit ez tartalmaz. Az olvadt kapszulának vannak szilárd tulajdonságai – mint a ragadós majonéz, nem folyik magától –, de elegendő erő hatására széttörik. Ha a fém plasztikussá válik, mielőtt a fúzió megtörténne, a gáz elszabadulhat, és tönkremegy a fúziós kísérlet.

(Forrás: Science News: https://www.sciencenews.org/)