Вы находитесь здесь: Главная > Новости > Технология Nowostawski

Технология Nowostawski

Ситуация в нашей необъятной Вселенной могут быть самыми разными. Жестокое падение небесных тел остались на поверхности планеты, чтобы шрамы. Ядерные реакции в сердцах звезд, чтобы генерировать огромное количество энергии. Гигантские взрывы вдруг вещество далеко в космос. Но как именно процессы, как эти? Что они говорят нам о Вселенной? Можно ли использовать свою силу на благо человечества?

Если вы хотите, чтобы выяснить это, ученые из Национальной ускорительной лаборатории slac провели сложные эксперименты и компьютерное моделирование, которое в очередной раз жестокие условия для пространства в микро-масштабе лаборатории.

«В области лабораторной астрофизике быстро растет и подпитывается несколько технологических прорывов, — говорит Зигфрид Glenzer, руководитель научного отдела высоких плотностей энергии на ускорителе slac. — Теперь у нас есть мощные лазеры для создания экстремальных состояний вещества, передовые источников рентгеновского излучения для анализа этих странах на уровне атомов и высокопроизводительных суперкомпьютеров для выполнения сложных симуляторах, которые направляют и помогают объяснить свои эксперименты. С большим потенциалом в этих областях, ускорителе slac особенно благодатная почва для таких исследований».

Три недавние исследования указывают, что этот подход, который влияет на падение метеоров, ядер планет-гигантов и космические ускорители частиц, в миллионы раз мощнее большого адронного коллайдера, крупнейшего ускорителя частиц на Земле.

Отделение «побрякушки», показывает, метеоры

Общеизвестно, что высокое давление, но может быть мягкой формой углерода является графит, который используется в качестве стилуса находится в крайне тяжелом форма углерода, алмаза. Если это то, что может произойти, если метеорит, который попадет в графит на земле? Ученые считают, что это, и что эти капли являются, по сути, могут быть достаточно сильным, чтобы произвести так называемую lonsdeylite, особая форма алмаза, который был даже сильнее, чем обычный алмаз.

«Существование голубые сыры были оспорены, но теперь мы находим убедительных доказательств для этого», — говорит Glenzer, главный исследователь в работе, опубликованной в марте в природе связи.

Ученые подогревом поверхности графита производительность оптический лазерный импульс, который послал ударной волны на образец, и быстро сжал. Показывает через источник ярких, сверхбыстрая рентгеновская LCLS, исследователи могли видеть, как шок, который изменяет атомную структуру графита.

«Мы видели, что в некоторых образцах из графита, на несколько миллиардных долей секунды и при давлении в 200 ГИГАПАСКАЛЕЙ (2 миллиона раз атмосферное давление на уровне моря), которая формируется на lonsdeylite» сказал ведущий Автор Доминик Краус из немецкого центра Гельмгольца, работала в университете Калифорнии в Беркли во время исследования. «Эти результаты сильно поддерживают идею, что нападения с применением насилия может синтезировать эту форму ромба, а это, в свою очередь, может помочь нам определить место падения метеорита».

Гигантская планета превратить водород в металл

Во втором исследовании, опубликованном недавно в природе связь, посвящена еще одна важная трансформация, которая может произойти в гигантских газовых планет, таких как Юпитер, внутренняя часть, которая в основном состоит из жидкого водорода: при высокой температуре и давлении, этот материал, который идет от «нормального» состояния изоляции к металлической, ща.

«Понимание этого процесса дает новые подробности о формировании планет и эволюции Солнечной системы», — говорит Glenzer, который также был одним из главных исследователей этой работы. «Хотя этот переход уже предсказана в 1930-х годах, мы никогда не открывали прямое окно в ядерных процессов».

Т. е. не работает до Glenzer и его коллеги-ученые провели эксперимент в Национальной лаборатории в Ливерморе (LLNL), где он использовал Янус высокомощный лазер для сжатия и нагрева образца жидкого дейтерия, тяжелой форме водорода, и создать Flash рентген, который показал, что они согласуются структурных изменений в образце.

Ученые увидели, что более высокое давление в 250 000 атмосфер и температуре 7000 градусов по Цельсию, дейтерия действительно меняется от нейтрального изоляции жидкости в ионизованных металлов.

«Компьютерное моделирование показывает, что переход совпадает с разделения двух атомов, которые обычно соединяются в молекуле дейтерия», — говорит ведущий Автор Пол Дэвис, аспирант Калифорнийского университета в Беркли во время написания исследования. «Очевидно, давления и температуры, вызванные лазерной ударной волны разорвать молекулы на части, их электроны становятся несвязанными и могут проводить электричество».

В дополнение к планетологии, это исследование также может помочь в исследований, направленных на использование дейтерия в качестве ядерного топлива для термоядерных реакций.

Как построить космический ускоритель

Третий пример экстремальной Вселенной «на краю», это невероятно мощных космических ускорителей частиц — в окрестностях сверхмассивных черных дыр, например, извергающего потоки ионизированного газа, плазмы, сотни тысяч световых лет в космос. Энергию, содержащуюся в этих токов и их электромагнитными полями, которые могут быть преобразованы в очень энергичных частиц, которые производят очень краткие, но интенсивные вспышки гамма-излучения, которые могут быть обнаружены на Земле.

Ученые хотели бы знать, как эти энергии ускорители, так как это поможет понять Вселенную. Кроме того, этому можно научиться, свежие идеи для построения более мощных ускорителей. С целью ускорения частиц, который является основой для многих фундаментальных физических экспериментов и медицинской техники.

Ученые считают, что одной из главных движущих сил для космических ускорителей «магнитное пересоединение» это процесс, в котором силовые линии магнитного поля в плазме перерыв и присоединяется другого пути высвобождения магнитной энергии.

«Магнитное пересоединение, наблюдаемых в лаборатории, например, в экспериментах со столкновением двух плазм, которые создаются мощных лазеров», — говорит Федерико это, ученый из исследовательского отдела высоких плотностей энергии и главный исследователь в теоретической части, опубликованное в марте в журнале письма в жэтф. «Однако, ни один из этих лазерных экспериментах не заметили determlne ускорение частиц — ускорение, которое не связано с нагрева плазмы. Наша работа показывает, что при надлежащей разработке наших опытах должен это увидеть».

Его команда провели серию компьютерных симуляций, которые позволяют прогнозировать поведение частиц плазмы в таких экспериментах. Наиболее серьезные расчеты на основании 100 миллиардов частиц, что требует более миллиона часов процессорного и более терабайт памяти, суперкомпьютер мира, Аргоннская национальная лаборатория.

«Мы определили ключевые параметры для используемых детекторов, в том числе и в энергетическом диапазоне, в котором они будут работать, необходимое энергетическое разрешение и место в тесте, говорит ведущий Автор исследования Сэмюэл к «tatarica», аспирант Стэнфордского университета. — Наши результаты рецепт для проектирования будущих экспериментов, которые захотят знать, как частицы получают энергию в процессе магнитного пересоединения».

Комментарии закрыты.