Ученые из Принстонского университета создали лазерную плазму с высокой плотностью энергии (HED).
Авторы новой работы открыли новый способ измерить и понять свойства одного из самых экстремальных состояний материи, когда-либо созданных на Земле. Эта работа поможет как настраивать плазму высокой плотности в экспериментах по термоядерному синтезу, так и лучше понимать процессы во Вселенной.
HED-плазма в миллиард раз плотнее, чем та, которую используют при реакциях термоядерного синтеза в токамаках.
В плазме HED все функционирует совсем по-другому. Нам нужно лучше понять, как работает физика в таких высоких плотностях, но ранее было почти невозможно узнать это.
Брайан Краус, ведущий автор исследования
Из плазмы состоит 99% видимой вселенной: в ней есть свободно плавающие электроны, атомные ядра или ионы. Плазма HED настолько плотная, что почти твердая. Это отличает ее от газообразного состояния плазмы, используемой в токамаке.
Исследователи создали HED-плазму с помощью лазеров сверхвысокой интенсивности, которыми выстреливали в тонкие полоски титановой фольги. Затем авторы проанализировали спектральные данные, полученных рентгеновской диагностикой из плазмы.
Авторы отмечают, что плазма модифицировала рентгеновские линии, расширила и сместила их в сторону более низких энергий. В результате удалось измерить плотность плазмы и температуру ионов, это раньше никогда не удавалось. Анализ показал, что температура ионов и электронов оказалась не одинаковой: ионы были значительно холоднее.
Читать далее
Самые длинные мосты в мире: как их строят и почему они известны на весь мир
Жизнь на Меркурии, поближе к Солнцу: очень плохая или гениальная идея
Самолетам придется летать выше: нижний слой атмосферы раздувается из года в год все сильнее