Buzz
Công nghệ nhiệt hạch hạt nhân có thể sắp có bước đột phá từ một nguồn không ngờ: sốt mayonnaise.
Theo một nghiên cứu gần đây đăng trên tạp chí Physical Review E vào tháng 5, các nhà khoa học đã thử nghiệm với sốt mayonnaise trong một máy quay để quan sát cách nó chảy dưới các điều kiện khác nhau. Arindam Banerjee, tác giả chính và là kỹ sư cơ khí tại Đại học Lehigh, Pennsylvania, giải thích rằng 'sốt mayonnaise có tính chất giống như chất rắn, nhưng khi chịu áp lực, nó bắt đầu chảy.'
Phát hiện này có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về các hiện tượng vật lý xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cực cao trong các lò phản ứng nhiệt hạch mà không cần tái tạo các điều kiện khắc nghiệt đó.
Nhiệt hạch hạt nhân là quá trình kết hợp các nguyên tử hydro để tạo ra helium, tương tự như cách các ngôi sao hoạt động. Về lý thuyết, nhiệt hạch có thể trở thành nguồn năng lượng sạch gần như vô tận trên Trái Đất, nếu chúng ta có thể sản sinh nhiều năng lượng hơn mức cần để duy trì phản ứng.
Tuy nhiên, để thực hiện quá trình nhiệt hạch, cần đạt đến nhiệt độ rất cao. Trong các ngôi sao, nhiệt hạch xảy ra ở khoảng 27 triệu độ F (15 triệu độ C), và lực hấp dẫn khổng lồ của ngôi sao buộc các nguyên tử hydro lại với nhau. Trên Trái Đất, không có lực hấp dẫn như vậy, nên các lò phản ứng nhiệt hạch phải hoạt động ở nhiệt độ cao gấp 10 lần nhiệt độ của mặt trời.
Để đạt được nhiệt độ cực cao, các nhà khoa học sử dụng phương pháp giam giữ quán tính. Trong quá trình này, họ làm đông lạnh các viên nang nhỏ chứa khí hydro, sau đó chiếu tia laser để đun nóng khí lên đến 400 triệu độ F (222 triệu độ C), biến nó thành plasma, nơi phản ứng nhiệt hạch có thể diễn ra.
Khi khí hydro nở ra, có khả năng làm nổ viên nang kim loại trước khi quá trình nhiệt hạch kịp diễn ra. Nhóm nghiên cứu của Banerjee phát hiện rằng kim loại nóng chảy trong lò phản ứng có tính chất tương tự như sốt mayonnaise ở nhiệt độ thấp hơn: nó có thể đàn hồi (quay về trạng thái ban đầu khi ngừng tác động lực) hoặc chảy ra.
Trong nghiên cứu này, nhóm đã sử dụng một thiết bị để làm sốt mayonnaise chảy, và quan sát các điều kiện chuyển đổi từ trạng thái đàn hồi sang trạng thái chảy và không ổn định. Kết quả nghiên cứu giúp họ hiểu rõ hơn về cách kiểm soát và tối ưu hóa quá trình này.
Dù sốt mayonnaise và kim loại nóng chảy có nhiều khác biệt, phát hiện này vẫn có thể giúp các nhà khoa học nắm rõ hơn về cách duy trì sự ổn định trong các lò phản ứng nhiệt hạch, nơi plasma có thể nóng gấp nhiều lần so với mặt trời.
