Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [6]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1143]
Новини космонавтики [159]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 522
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2018 » Липень » 7 » 4 стан матерії
12:50
4 стан матерії

Створення плазми

Уявіть, що ви зігріваєте контейнер наповнений льодом та спостерігаєте перехід води від твердого до рідкого стану. По мірі підвищення температури її  молекули стають все більш рухливими та вільними. Так вода переходить у газоподібний стан. Однак якщо ви й надалі продовжите нагрівати воду й дійдете до температури, скажімо, в 12 000 °C, то атоми почнуть розламуватися на частини. Електрони будуть відриватися від ядер, лишаючи позаду себе заряджені часточки відомі як іони. Останні почнуть кружляти вихором у цьому супі з електронів. Це і є стан плазми.

Кров та фізична плазма

Зв’язок між кров’ю та фізичною плазмою більше ніж просто збіг. В 1927 році американський хімік Ірвінг Ленгмюр помітив, що спосіб перенесення плазмою електронів, іонів, молекул та інших домішок ідентичний до того, як плазма крові циркулює навколо червоних і білих кров’яних тілець та мікробів. Ленгмюр став піонером у вивченні плазми. Разом зі своєю колегою Люсі Тонкс він виявив, що для плазми  через колективну поведінку часток характерні швидкі коливання електронів.

Ханнес Альвен та найцікавіші властивості плазми

В 1942 році шведський фізик Ханнес Альвен припустив можливість існування особливих поперечних хвиль, які рухаються плазмою вздовж ліній магнітного поля, подібно до того як вібрації проходять струною гітари. Однак наукова спільнота тих часів поставилася до цього скептично. Але після однієї з його лекцій в Університеті Чикаго до нього підійшов сам Енріко Фермі, котрий визнав, що такі хвилі дійсно можуть існувати та хотів більш детально обговорити це. В майбутньому виявилося, що Ханнес був абсолютно правий, а пропоновані ним магнітогідродинамічні плазмові хвилі отримали назву альвенівські хвилі.

Плазма та термоядерний синтез

Сьогодні плазма — це основа термоядерного синтезу тут на Землі. Однак, щоб здійснити його її необхідно спочатку підігріти її до 100 млн °C, а це приблизно вдесятеро гарячіше за Сонце! Неймовірно, але досягти таких температур вдалося ще в 1990-х роках. Проте виникла нова проблема: гаряча плазма дуже нестабільна та не любить залишатися у фіксованому об’ємі. Через це її важко стримати та отримати з неї якусь користь.

З 1950-х років науковці намагаються досягти контрольованого ядерного синтезу. США, СРСР, Великобританія регулярно проводили таємні дослідження, адже термоядерний синтез міг стати джерелом фактично безкінечної енергії.

Стеларатор та токамак

Головним центром досліджень в США виступив Принстонський університет. Секретний проект під назвою “Маттерхорн” об’єднував в собі групу вчених, що намагалася пробудити та підтримати термоядерний синтез у фігурному 8-подібному пристрої під назвою “стеларатор“. Озброєні для обчислень лише олівцями та своїм розумом вчені змогли створити “енергетичний принцип”, котрий лишається потужним методом для перевірки ідеальної стабільності плазми.

Між іншим науковці з СРСР працювали над зовсім іншим пристроєм — токамаком. Ця машина в формі пончика була спроектована фізиками Андрієм Сахаровим та Ігорем Таммом. В ній використали сильне магнітне поле, котре дозволило ефективніше стримувати плазму гарячою та стабільною. Дизайн вийшов настільки вдалим, що до сьогодні більшість сучасних досліджень термоядерного синтезу спираються на конструкцію токамаку.

Плазма та Всесвіт

З початком космічної ери в історії людства передбачення космічної погоди стало таким же важливим як і передбачення погоди на Землі. На нашій планеті ми захищені від шкідливого космічного випромінювання, сонячних вітрів завдяки нашій атмосфері, однак наші супутники, космічні кораблі, МКС та астронавти лишаються під загрозою. В Космосі фізика плазми відіграє роль подібну до ролі динаміки рідин в земних та атмосферних умовах. Саме тому її розуміння дозволяє вижити у ворожому космічному середовищі.

Крім того в майбутньому плазма може дозволити нам пояснити та відкрити одні з найбільш дивовижних явищ нашого Всесвіту. Так, чорні діри оточують диски плазмових речовин, що обертаються. Вони випромінюють високоенергетичні фотони видимі для спостереження в рентгенівському спектрі та доступні для дослідження. Якщо Вам пощастить бачити північне сяйво, то насолодіться цим фантастичним видовищем переливів плазми в її природному стані та пам’ятайте, що це лише маленька частка її великих таємниць, котрі людству ще належить відкрити.

Дізнатись більше :

Singularityhub

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 6 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Липень 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2018Створити безкоштовний сайт на uCoz