Plazma turbulensiyası: Nüvə enerjisində gözlənilməz rol

Yaponiyanın Milli Nüvə Tədqiqatları İnstitutunda (NIFS) alimlər nüvə enerjisi reaktorlarının içində baş verən plazma turbulensiyasını detallı şəkildə araşdıraraq, onun həm istilik daşıyıcı, həm də vasitəçi kimi hərəkət etdiyini aşkar ediblər. Bu kəşf, nüvə enerjisi sahəsində nəzəriyyə ilə təcrübə arasındakı uyğunsuzluqları izah etməyə kömək edə bilər.

Turbulensiyanın təsiri

Nüvə reaktorlarında plazma yüz milyon dərəcədən çox istilikdə qızdırılır. Bu prosesdə plazma turbulensiyası — dalğalanmalar və qeyri-müntəzəm hərəkətlər — yaranır. Alimlər uzun müddət bu turbulensiyanın istiliyi və hissəcikləri reaktorun mərkəzindən kənarlara daşıdığını müşahidə edirdilər. Lakin nəzəriyyələr bu prosesin daha yavaş baş verməli olduğunu deyirdi.

İki fərqli rol

NIFS-də aparılan təcrübələr zamanı alimlər plazmanın qısa və uzun istilik dövrlərinə verdiyi reaksiyanı araşdırıblar. Onlar temperatur dəyişikliklərini, turbulensiyanın yayılmasını və istilik ötürülməsini ölçərək maraqlı bir nəticəyə gəliblər: plazma turbulensiyası iki fərqli rol oynayır. 'Vasitəçi' adlandırılan turbulensiya, plazmanın müxtəlif bölgələrini bir-birinə sürətlə bağlayır, bu isə ilkin istilikdən sonra cəmi 0.0001 saniyədə baş verir. Ardınca 'daşıyıcı' adlandırılan turbulensiya istiliyi bütün plazma boyunca yayaraq temperaturu balanslaşdırır.

Daha effektiv nüvə reaktorlarına doğru

Alimlər 'vasitəçi' turbulensiyanın qısa istilik dövrlərində daha güclü olduğunu və istiliyi daha sürətlə yaydığını müşahidə ediblər. Bu rolun idarə olunması, daha yavaş, lakin daha effektiv plazma reaktorlarının yaradılmasına kömək edə bilər. Bundan əlavə, bu 'uzaq, lakin ani' reaksiya, okeanlar, atmosfer şəraiti və digər təbii turbulensiya hadisələrinin fizikasını izah edə biləcək bir model ola bilər.

Nüvə enerjisində bu kəşf, daha sabit və məhsuldar reaktorların inkişafı üçün yeni üfüqlər açır. İnsanlar üçün bu, təmiz enerjiyə daha sürətli keçid və daha az enerji itkisi deməkdir.