实验室第一次过冷等离子体磁约束

2021-03-16 14:04   来源: 互联网    阅读次数:2258

美国莱斯大学(Rice University)的物理学家们最近发现了一种用磁瓶捕捉世界上最冷等离子体的方法。这一技术成就有助于推动清洁能源、太空天气和天体物理学的研究。


等离子体是在最极端的环境和特定条件下形成的一大团电子和离子,本质上是很难观察到的。但赖斯大学自然科学系主任汤姆·基利安(Tom Killian)说:"为了了解太阳风如何与地球相互作用,或者了解太阳风如何通过核聚变产生清洁能源,有必要了解等离子体在磁场中的行为。


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该团队在最近的实验中使用的等离子体被描述为世界上最冷的等离子体,其温度约高于绝对零度1℃,即-272℃。过冷等离子体一旦产生,它就会迅速膨胀,并在几百万年内完全消散。利用所谓的四极磁铁装置,该团队最终捕获并保存了1%的过冷等离子体。


在聚变反应堆中,等离子体流被加热到1.5亿摄氏度的温度,然后用磁铁稳定下来产生电能。保持等离子体足够长的时间来产生这些反应,是追求清洁核聚变能的关键。研究人员说,能够在非常原始的实验室等离子体中观察物体有助于更好地了解粒子如何与磁场相互作用。


基利安说,研究结果为在更复杂的环境(如太阳大气或白矮星)中研究中性等离子体提供了一个干净可控的实验平台。太阳物理学家以前很少能清楚地观察到太阳大气的具体特征,因为有些大气在相机和这些特征之间,而不相关的现象掩盖了他们想要观察的东西。瓶装过冷等离子体为研究太阳风中等离子体对地球磁场的反应,或者研究太阳大气的特殊特性提供了一种新的途径。

责任编辑:无量渡口
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