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Aug 25, 2023

Forgiare un percorso verso la fusione comprendendo la viscosità del plasma

Immagina 60 raggi laser estremamente potenti puntati tutti su una palla da 1 millimetro. Vi colpiscono da 216 piedi di distanza. L'impatto impone pressioni estreme sulla palla, che è composta da specifiche

Immagina 60 raggi laser estremamente potenti puntati tutti su una palla da 1 millimetro. Vi colpiscono da 216 piedi di distanza. L'impatto impone pressioni estreme sulla palla, che è costituita da specifici isotopi dell'idrogeno. La palla implode, collassando su se stessa a 360 chilometri al secondo. Si accende una reazione di fusione controllata. Imita lo stesso processo che alimenta il sole.

Ma nonostante la presenza dei laser e della palla, di solito non è quello che accade. I ricercatori dell’esperimento OMEGA vogliono scoprirne il motivo. La fusione potrebbe fornire una fonte di energia sostenibile qui sulla Terra se riusciamo a capire come avviarla e mantenerla.

Parte della sfida sono i numerosi fattori complicati che impediscono ai laser di comprimere la palla abbastanza da raggiungere la giusta pressione. Ad esempio, il plasma necessario per la reazione di fusione è molto instabile.

Comprendere la viscosità del plasma potrebbe aiutare gli scienziati a superare alcuni degli ostacoli alla fusione autosufficiente. La viscosità è una misura di quanto scorre un fluido. Proviene dall'attrito all'interno del fluido stesso. Nell'esperimento, la viscosità del plasma dissipa energia. Poiché il plasma perde energia, non può diventare abbastanza caldo da innescare la fusione. Se potessimo comprendere meglio il ruolo della viscosità, potremmo controllare meglio il plasma e rendere il processo più efficace.

Mentre la viscosità è relativamente facile da misurare nei liquidi di uso quotidiano, è molto più difficile da misurare in una sfera di idrogeno surriscaldata. I ricercatori del Laboratorio di Energetica Laser e del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'Università di Rochester stanno lavorando con uno scienziato dello SLAC National Accelerator Laboratory del DOE per farlo.

Questa ricerca potrebbe anche rivelare di più su come si sono formati la Terra e gli altri pianeti. Oltre ai bersagli in plastica (come quelli negli esperimenti sulla fusione), utilizzeranno anche bersagli in silice che imitano le rocce dei pianeti.

Questi esperimenti potrebbero rivelare molto sul passato della Terra e consentire un futuro più sostenibile.