Pianeta Terra: creato e studiato per la prima volta il "burning plasma"

Pianeta Terra: creato e studiato per la prima volta il "burning plasma"

Un esperimento sulla fusione nucleare ha rivelato una fisica inaspettata all'interno del "burning plasma", svelando uno dei segreti delle reazioni che alimentano le stelle

di pubblicata il , alle 11:43 nel canale Scienza e tecnologia
 

I ricercatori del National Ignition Facility (NIF), un distaccamento del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) che fa capo al Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, hanno celebrato la pietra miliare della creazione di quello che è noto come burning plasma, che potremmo tradurre con plasma in fiamme, che abbiamo menzionato all'interno di questo articolo.

burning plasma

La ricerca è andata avanti e pochi giorni fa, su Nature Physics, il team ha pubblicato uno studio relativo a questo fenomeno, che è stato possibile analizzare da vicino proprio grazie al fatto di averlo riprodotto sul nostro pianeta. La squadra guidata da Ed Hartouni, un fisico della LLNL, ha rivelato che le particelle all'interno del burning plasma hanno energie inaspettatamente elevate che potrebbero aprire nuove finestre sulla fisica dei reattori a fusione e che "potrebbero essere importanti per ottenere un'accensione robusta e riproducibile".

Come spiegato da Hartouni durante un'intervista telefonica con Motherboard, cui hanno partecipato anche altri autori dello studio come Alastair Moore, a sua volta un fisico della LLNL, e Aidan Crilly, un ricercatore associato in fisica del plasma all'Imperial College di Londra, "questo è un nuovo regime di plasma; la diagnostica del NIF ha reso possibile studiare queste cose in modi che prima non erano disponibili… Siamo in grado di vedere le cose a un livello del tutto nuovo, scoprendo aspetti che ci erano preclusi." 

burning plasma

Moore ha poi aggiunto: "è veramente entusiasmante avere finalmente una struttura quasi infiammabile ed esperimenti per comprendere questa fisica che non siamo mai stati in grado di fare, iniziando ad arrivare al punto in cui possiamo pensare a come sarà la futura struttura di fusione".

Il team ha scoperto lo strano comportamento degli ioni esaminando le osservazioni di diversi esperimenti avvenuti al NIF negli ultimi anni.

Burning Plasma

Utilizzando dozzine di laser per riscaldare gli ioni di deuterio e trizio (due dei tre isotopi dell'idrogeno) i ricercatori del NIF sono stati in grado di generare reazioni di fusione tra gli ioni, arrivando allo step del plasma in fiamme, in cui le reazioni tra gli ioni producono nuove entità, chiamate particelle alfa, ovvero ioni di elio. Le temperature estremamente elevate, a loro volta, innescano ancora più reazioni come parte di una combustione termonucleare, creando un circuito di reazioni che si autoalimenta.

Hartouni e i suoi colleghi hanno dimostrato che gli esperimenti del NIF che producono particelle alfa mostrano costantemente ioni con energie più elevate di quelle previste dai modelli, sebbene la fonte di questi aumenti di energia "sia una questione sperimentale aperta", secondo lo studio.

Il team ha presentato quattro possibili spiegazioni per l'osservazione, inclusi i cosiddetti "effetti cinetici" che sono stati ipotizzati nelle teorie precedenti, ma la strada che porterà alla comprensione di questi fenomeni è ancora lunga e richiederà numerosi esperimenti e ricerche meticolose. "È un mistero, ma ci sono più ipotesi", ha detto Crilly.

"Che sia uno da solo, come questo effetto cinetico, o una combinazione di tutti [gli effetti cinetici, ndr] e ciascuno aggiunga una piccola parte… Vale la pena pensare a quanto siano estreme queste condizioni e perché è difficile", ha aggiunto, osservando che le reazioni di fusione del NIF si verificano a temperature intorno ai 10 milioni di gradi Celsius e in condizioni che sono 30 volte più dense del Sole.

All'interno di questo ambiente ultraterreno "dobbiamo capire esattamente come una particella alfa si scontra con tutte queste altre particelle e distribuisce la sua energia e come si scontrano tutte", ha concluso Crilly.

A tal fine, il team intende continuare a cercare indizi sullo strano comportamento degli ioni sia nei modelli, sia negli esperimenti.

Dato che il NIF ha aperto una finestra sul Sole come mai fatto prima, qualunque percorso il gruppo di ricerca decida di intraprendere porterà indubbiamente a scoperte nuove e straordinarie.

6 Commenti
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bonzoxxx16 Novembre 2022, 12:27 #1
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Solo a me è venuta in mente sta scena?
HW202116 Novembre 2022, 13:32 #2
Tutto quanto accennato in modo informale nell'articolo non è una novità ... una quindicina di anni fa ebbi modo di parlare con una professoressa di fisica che allora lavorava in questo campo di ricerca nell'INFN di Frascati e mi spiegò come gli studi dei fisici italiani erano arrivati già al burning plasma grazie ai laser e che questa era la strada più semplice per poter arrivare in un futuro immediato ad una fusione nucleare controllata, lo ricordo talmente bene questo fatto perché la professoressa entrò molto in profondo nei dettagli della fisica che ci sta dietro in cui la fa da padrone la conservazione della quantità di moto ...
zappy16 Novembre 2022, 18:39 #3

plasma autosostenuto

veramente la traduzione più corretta è plasma autosostenuto, non "in fiamme"...
quancuno tradurrebbe "how are you" in "come sei tu" oppure "nice to meet you" in "bello incontrare te"?
Giulia.Favetti17 Novembre 2022, 21:21 #4
Originariamente inviato da: zappy
veramente la traduzione più corretta è plasma autosostenuto, non "in fiamme"...
quancuno tradurrebbe "how are you" in "come sei tu" oppure "nice to meet you" in "bello incontrare te"?


"Nice to meet you" si traduce letteralmente con "piacere di conoscerti", direi che hai fatto l'esempio sbagliato. Fra l'altro la definizione esatta di burning plasma l'avevo già scritta in un altro articolo (il cui link è inserito in questo), quindi non vedo perché ripetermi.

Mi è stato fatto notare, ultimamente, che non avete bisogno vi vengano segnalati i link presenti negli articoli, però noto che non li usate e vi lamentate di ipotetiche carenze/superficialità nei testi redatti...
zappy17 Novembre 2022, 22:54 #5
Originariamente inviato da: Giulia.Favetti
"Nice to meet you" si traduce letteralmente con "piacere di conoscerti", direi che hai fatto l'esempio sbagliato. Fra l'altro la definizione esatta di burning plasma l'avevo già scritta in un altro articolo (il cui link è inserito in questo), quindi non vedo perché ripetermi.

Mi è stato fatto notare, ultimamente, che non avete bisogno vi vengano segnalati i link presenti negli articoli, però noto che non li usate e vi lamentate di ipotetiche carenze/superficialità nei testi redatti...


"plasma in fiamme" è una traduzione ridicola.
così come aver paura di usare la terminologia italiana ed usare quella inglese, per semplice sudditanza culturale.
mghisolfi19 Novembre 2022, 12:48 #6
Originariamente inviato da: Giulia.Favetti
"Nice to meet you" si traduce letteralmente con "piacere di conoscerti", direi che hai fatto l'esempio sbagliato. Fra l'altro la definizione esatta di burning plasma l'avevo già scritta in un altro articolo (il cui link è inserito in questo), quindi non vedo perché ripetermi.

Mi è stato fatto notare, ultimamente, che non avete bisogno vi vengano segnalati i link presenti negli articoli, però noto che non li usate e vi lamentate di ipotetiche carenze/superficialità nei testi redatti...


Non se la prenda Giulia, consideri il lato positivo, cioè che il suo articolo è letto da molti "professori". Ce ne sono parecchi su questo sito.

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