Menarik

Peneliti Mengubah Logam Cair Menjadi Plasma untuk Pertama Kalinya

Peneliti Mengubah Logam Cair Menjadi Plasma untuk Pertama Kalinya

Para peneliti telah mengubah logam cair menjadi plasma, membuka pendekatan baru untuk mencapai fusi nuklir.

Apa itu Plasma?

Semua orang mengenal fase umum materi yang kita kenal sejak sekolah dasar: padatan, cairan, dan gas. Ada wujud materi lain, dan wujud materi teramati yang paling umum di Semesta adalah plasma.

LIHAT JUGA: TEKNIK MEMBUAT CINCIN PLASMA STABIL MENGGUNAKAN ALIRAN AIR DAN PELAT KRISTAL

Plasma adalah massa elektron dan ion yang bergerak bebas — atom bermuatan positif yang kehilangan elektronnya — yang dengan mudah menghantarkan listrik. Meskipun biasanya tidak ditemukan secara alami di Bumi, kami dapat menghasilkan plasma buatan. Cara paling umum untuk melakukan ini adalah dengan memanaskan gas hingga ribuan derajat Fahrenheit, yang melepaskan atom-atom elektronnya.

Beginilah cara lampu neon beroperasi; arus listrik mengalir melalui dan mengeluarkan gas neon yang biasanya lembam di dalam tabung, yang kemudian memancarkan foton saat elektronnya terkelupas.

Plasma Deuterium

Memanaskan gas bukanlah satu-satunya cara untuk membuat plasma. Para peneliti di University of Rochester's Laboratory for Laser Energetics (LLE) mampu membuat plasma padat deuterium dengan membuat cairan deuterium densitas tinggi dengan menurunkan suhunya terlebih dahulu hingga 21 derajat Kelvin (-422 derajat Fahrenheit) dan kemudian meningkat pesat. suhu deuterium cair hampir 180.000 derajat Fahrenheit.

Mereka melakukannya dengan menggunakan laser OMEGA LLE untuk memulai gelombang kejut yang kuat melalui cairan deuterium yang sangat dingin yang mengompresi cairan tersebut hingga mencapai tekanan 5 juta atmosfer.

Dalam keadaan cair awalnya, deuterium menunjukkan sifat klasik suatu zat cair, tetapi pada kepadatan yang lebih tinggi, elektron dan proton deuterium perlu mengambil sifat tertentu yang hanya dijelaskan dalam mekanika kuantum, bukan dalam fisika klasik. Pengecualian untuk ini, bagaimanapun, adalah dalam kasus plasma.

Para peneliti dapat memantau transisi kemudian dari cairan super padat ke plasma saat sampel mulai benar-benar transparan tetapi berubah menjadi zat yang sangat reflektif yang mengambil tampilan logam tradisional.

"Dengan memantau pantulan sampel sebagai fungsi suhunya, kami dapat mengamati kondisi yang tepat di mana logam cair berkilau sederhana ini berubah menjadi plasma padat," kata Mohamed Zaghoo, rekan peneliti di LLE.

Potensi untuk Fusion

Sifat dasar materi ini penting karena informasi baru ini dapat memberi para peneliti model pengembangan tentang bagaimana bahan menghantarkan listrik serta pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana materi di lingkungan ekstrem Alam Semesta beroperasi, yang dapat membuka pintu untuk memahami cara mencapai Sumber energi alam semesta yang paling umum: fusi nuklir.

"Pekerjaan ini bukan hanya keingintahuan laboratorium. Plasma terdiri dari interior luas benda astrofisika seperti katai coklat dan juga mewakili keadaan materi yang diperlukan untuk mencapai fusi termonuklir. Model ini penting dalam pemahaman kita tentang cara merancang eksperimen yang lebih baik untuk mencapai fusi. , "Kata Zaghoo.

Penelitian ini dipublikasikan di Surat Review Fisika bulan lalu.


Tonton videonya: SIFAT ASID DAN ALKALI Sains Tingkatan 2 KSSM (September 2021).