Плазма — ионизированный газ, одно из четырех классических агрегатных состояний вещества. Он содержит свободные электроны и положительные и отрицательные ионы. В более широком смысле плазма может состоять из любых заряженных частиц (например, кварк-глюонная плазма).
Чтобы изучить плазменные разряды в воде, ученые задействовали новейшие диагностические инструменты. Технологии, о которых идет речь, позволяют углубить научные познания в области физики плазмы. Считается, что это будет способствовать проведению исследований в таких сферах, как термоядерный синтез, производство чистого водорода и реформинг углеводородов.
Например, понимая физику плазмы, ученые могут эффективно преобразовывать смолу и переработанный пластик в водород и топливо для автомобилей без каких-либо выбросов парниковых газов. В будущем эти исследования приведут к усовершенствованию источников энергии термоядерного синтеза с инерционным удержанием.
Статья, опубликованная в издании Physical Review Research, рассказывает о технологии рентгеновского анализа процессов импульсного инициирования плазменных разрядов в воде. Дэвид Стэка, который работает на факультете машиностроения Майка Уокера Техасского университета A&M, отмечает, что новая технология поможет ученым иначе взглянуть на поведение плазмы в жидкости.
Наша лаборатория работает с отраслевыми спонсорами над запатентованными исследованиями по использованию многофазной плазмы в безуглеродном реформинге топлива. Понимая эту физику плазмы, мы можем эффективно преобразовывать смолу и переработанный пластик в водород и топливо для автомобилей без каких-либо выбросов парниковых газов. В будущем эти исследования могут привести к усовершенствованию источников энергии термоядерного синтеза с инерционным удержанием.
Дэвид Стэк, автор исследования
Инерционный термоядерный синтез, при котором генерируется плазма с высокой температурой и высокой плотностью энергии, является одним из основных направлений проекта. По словам Стэка, чтобы лучше понять физику плазмы, участвующую в этом типе термоядерного синтеза, команда разрабатывает краткосрочные высокоскоростные методы визуализации и диагностики с использованием простой и недорогой системы плазменного разряда.
Кроме того, ученые стремятся лучше понять явления, которые происходят, когда плазма разряжается в жидкости, вызывая быстрое высвобождение энергии, что приводит к микротрещинам с низкой плотностью в воде, которые движутся со скоростью более чем в 20 раз быстрее звука.
Читать далее
Посмотрите, как черная дыра начинает разрушать звезду