Eksperiment sa znanstvenicima Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) otkrio je da dijamant može plutati na moru ugljika, što objašnjava misterij dijamantne kiše na ledenim divovima poput Neptuna i Urana, ali i otvara vrata trostruko većem prinosu fuzijske energije.
Fizičari su u laserskom postrojenju Omega na Sveučilištu u Rochesteru isparili vanjski sloj uzorka dijamanta i usmjerili udarni val kroz njegovu unutrašnjost. Kompresija je dosegla tlak više nego tri puta veći od onog u Zemljinoj jezgri, a temperatura je odgovarala površini Sunca — no sve je trajalo tek milijarditi dio sekunde. Uz pomoć ultrakratke tehnike X-zračne difrakcije, znanstvenici su prvi put izravno izmjerili točku taljenja dijamanta u tim ekstremnim uvjetima.
Time je riješen dvadesetogodišnji spor između fizičkih mjerenja i kvantno-mehaničkih modela koji su se razlikovali za čak 20 posto, odnosno više od 1.000 kelvina. Novi podaci potvrdili su da se eksperiment slaže s modernim kvantnim modelima, a usput su otkrili i neočekivanu pojavu: čvrsti dijamant manje je gustoće od tekućeg metalnog ugljika.
Dijamantna kiša kao pokretač energije
Ta razlika u gustoći znači da bi u dubinama ledenih divova dijamant mogao plutati na oceanu ugljika, a istovremeno padati prema jezgri planeta u obliku kiše. Trenje i toplina koju te dijamantne kapi stvaraju jedan su od glavnih pokretača viška energije koju Neptun zrači u svemir. Eksperiment je sada pružio prve čvrste podatke o tlakovima i temperaturama potrebnim za taj proces.
No praktična vrijednost istraživanja nadilazi planetarnu meteorologiju. Isti tip dijamanta koristi se kao meta u pokusima inercijalne fuzije u National Ignition Facility (NIF), također u LLNL-u. Autori su otkrili da sporiji i nježniji početni udar može postići savršeno rastaljenu dijamantnu kapsulu s manje snage nego što je dosad bila norma. Prema njihovim izračunima, to bi moglo utrostručiti količinu fuzijske energije oslobođene iz goriva u kapsuli.
Iako je to velik skok, još uvijek nije dovoljan za inženjersku ravnotežu koja bi fuziju pretvorila u elektranu. No znanstvenici ističu kako jedan eksperiment rijetko ima tako širok raspon posljedica — od definiranja draguljima posutih unutrašnjosti planeta do povećanja prinosa fuzijske energije.
Pitanje koje se nameće, a koje izvor ne postavlja, jest koliko će trebati da ovo otkriće prijeđe iz laboratorija u komercijalnu fuzijsku tehnologiju. Povijest NIF-a pokazuje da je svaki veliki iskorak u fuziji dolazio nakon godina tihe, strpljive znanosti — a ovaj rad mogao bi biti upravo takav tihi korak koji će se isplatiti tek za desetljeće ili više.
1 komentar
Dijamantiii… jeßeš fuziju, jbg 😛 😛