Η πυρηνική σύντηξη είναι μια από τις πιο ισχυρές αντιδράσεις που γνωρίζει η ανθρωπότητα. Είναι η διαδικασία που τροφοδοτεί τον Ήλιο και τα αστέρια και οδηγεί σε υψηλή παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, η επίτευξη πυρηνικής σύντηξης στο εργαστήριο είναι αρκετά δύσκολη, καθώς απαιτεί ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης που είναι δύσκολο να ελεγχθούν και απαιτούν σημαντική ενέργεια για να δημιουργηθούν.
Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει μια πιο πρακτική εναλλακτική στην πυρηνική σύντηξη. Αποδεικνύει ότι η απογύμνωση ενός νετρονίου μπορεί να παράγει ενέργεια παρόμοια ή μεγαλύτερη από αυτή μιας αντίδρασης σύντηξης, ιδιαίτερα σε περιοχές χαμηλής ενέργειας κοντά στο ελάχιστο ενεργειακό όριο που απαιτείται για μια πυρηνική αντίδραση.
Η απογύμνωση νετρονίων είναι ένας τύπος πυρηνικής αντίδρασης κατά την οποία ένας ατομικός πυρήνας χάνει ένα ή περισσότερα νετρόνια μετά από αλληλεπίδραση με έναν άλλο πυρήνα. Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν ένας πυρήνας βλήματος, που κινείται με μεγάλη ταχύτητα, χτυπά έναν πυρήνα στόχο. Κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης, ο πυρήνας του βλήματος μπορεί να «σχίσει» ένα ή περισσότερα νετρόνια από τον πυρήνα στόχο, χωρίς να συμβεί πλήρης σύντηξη των δύο πυρήνων.
Σε σύγκριση με την πυρηνική σύντηξη, η πυρηνική απογύμνωση είναι πολύ πιο εύκολο να επιτευχθεί στο εργαστήριο. Επομένως, αυτές οι ανακαλύψεις ανοίγουν έναν νέο και εφικτό δρόμο για την επίτευξη των στόχων μας για την πυρηνική ενέργεια.
«Κατανοώντας καλύτερα τη συμπεριφορά των πυρήνων κάτω από αυτές τις συνθήκες, μπορούμε να βελτιώσουμε τις προσεγγίσεις μας για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας και την ακτινοθεραπεία», δήλωσε ο Jesús Lubián, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης και αναπληρωτής καθηγητής στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο Fluminense της Βραζιλίας.
Η ερευνητική ομάδα
Αποκωδικοποιήστε τη μεταφορά ενός νετρονίου
Η απογύμνωση νετρονίων είναι ένας τύπος αντίδρασης μεταφοράς νετρονίων. Κατά τη διάρκεια του τελευταίου, το εκτοξευόμενο νετρόνιο (από τον κινούμενο πυρήνα) απορροφάται από τον πυρήνα στόχο.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες προσπάθησαν να κατανοήσουν τον μηχανισμό που οδηγεί στη μεταφορά νετρονίων σε χαλαρά συνδεδεμένους πυρήνες. Είναι σημαντικό να αποκωδικοποιήσουμε αυτόν τον μηχανισμό, γιατί μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την κατανόησή μας για την πυρηνική φυσική, συμπεριλαμβανομένων των διαφόρων πυρηνικών αντιδράσεων.
Οι συγγραφείς της μελέτης πραγματοποίησαν ένα ενδιαφέρον πείραμα για το σκοπό αυτό. Μελέτησαν τη διαδικασία απογύμνωσης νετρονίων μεταξύ Li-6 (ένα ισότοπο λιθίου) και Bi-209 (ένα ισότοπο του βισμούθου). Στη συνέχεια συνέκριναν το αποτέλεσμά της με αυτό της αντίδρασης πλήρους σύντηξης που περιλαμβάνει τα ίδια ισότοπα.
Χρησιμοποίησαν τη Συστοιχία GALILEO (ένας ανιχνευτής ακτίνων γάμμα) σε συνδυασμό με το 4π Si-ball EUCLIDES (ένας προηγμένος ανιχνευτής λέιζερ) για τη μελέτη των εκπομπών ακτίνων γάμμα και την ανίχνευση φορτισμένων σωματιδίων κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων.
Το όργανο Galileo
Χρησιμοποίησαν επίσης μια ειδική μέθοδο γνωστή ως σύμπτωση γάμμα-γάμα, για να μελετήσουν αρκετές ακτίνες γάμμα που εντοπίστηκαν κατά την απογύμνωση ενός νετρονίου. «Η σύμπτωση γάμμα-γάμα ήταν το κλειδί για την απομόνωση συγκεκριμένων καναλιών αντίδρασης, επιτρέποντας στην ομάδα να εντοπίσει τη συμπεριφορά των πυρήνων υπό διαφορετικές συνθήκες με υψηλή ακρίβεια», σημειώνουν οι ερευνητές.
Τα αποτελέσματα της μεταφοράς νετρονίων μεταξύ του Be και του Li εξέπληξαν τους ερευνητές.
Η απογύμνωση νετρονίων έχει τεράστιες δυνατότητες
Στην αντίδραση που αναφέρθηκε παραπάνω, το εβδομαδιαίο δεσμευμένο Li-6 συγκρούεται με το πολύ βαρύτερο Bi-209. Το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης δείχνει ότι η μεταφορά ενός νετρονίου είναι ικανή να παράγει μια παραγωγή παρόμοια με αυτή μιας αντίδρασης σύντηξης.
« Η διαδικασία απογύμνωσης ενός νετρονίου παράγει αποτελέσματα συγκρίσιμα με εκείνα των αντιδράσεων πλήρους σύντηξης, ειδικά σε ενεργητικές περιοχές κοντά σε πυρηνικά εμπόδια. Σε αντίθεση με τις προηγούμενες προσδοκίες, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μεταφορά νετρονίων παίζει κυρίαρχο ρόλο στις χαμηλότερες ενέργειες, ξεπερνώντας την παραγωγή αντιδράσεων σύντηξης », είπαν οι συγγραφείς της μελέτης.
Αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να ανοίξουν νέες ευκαιρίες για τη χρήση μεταφοράς νετρονίων σε τομείς όπως η έρευνα για την πυρηνική ενέργεια.
« Η διαδικασία υπογραμμίζει την περίπλοκη και λεπτή φύση των πυρηνικών αντιδράσεων, παρέχοντας ένα εφαλτήριο για μελλοντικές επιστημονικές ανακαλύψεις στην πυρηνική επιστήμη και τεχνολογία », πρόσθεσαν οι συγγραφείς της μελέτης.
Θα έχουμε λοιπόν ενέργεια παρόμοια με την πυρηνική σύντηξη χωρίς τα προβλήματα της ίδιας της σύντηξης; Μόνο το μέλλον θα μας πει.
Χάρη στο κανάλι μας στο Telegram, μπορείτε να ενημερώνεστε για τη δημοσίευση νέων άρθρων Οικονομικών Σεναρίων.
Το άρθρο «Απογύμνωση νετρονίων»: Η πυρηνική αντίδραση που μπορεί να παρέχει ενέργεια πυρηνικής σύντηξης χωρίς τα προβλήματά της προέρχεται από οικονομικά σενάρια .
Αυτή είναι μια αυτόματη μετάφραση μιας ανάρτησης που δημοσιεύτηκε στο Scenari Economici στη διεύθυνση URL https://scenarieconomici.it/stripping-di-neutroni-la-reazione-nucleare-che-puo-fornire-lenergia-della-fusione-nucleare-senza-i-suoi-problemi/ στις Sat, 22 Jun 2024 15:25:49 +0000.