Fyzici vystřelili 60 laserových paprsků, aby stvořili umělou hvězdu

aktualizováno 
Pomocí zařízení, které připomíná zbraně ze sci-fi filmů o hvězdných válkách, dokázali vědci z americké University of Rochester vytvořit extrémní stavy plazmatické hmoty, na jaké nenarazíte nikde na Zemi.

Vědci z laboratoře Omega potřebovali k vytvoření plazmatu 60 laserových paprsků. | foto: www.rochester.edu

Experimentátoři při pokusu použili 60 vysoce výkonných laserů, které soustředili na malinkatou kapsli.

Mimozemské vlastnosti

Tlak plazmatu se pohyboval okolo 100 miliard atmosfér, teplota dosahovala 100 milionů stupňů a hustota byla 20krát větší než hustota zlata.

Tím se jim podařilo vytvořit plazma o rekordních hodnotách hustoty energie. Takové podmínky panují pouze uvnitř hvězd nebo v nitru obřích planet, jako jsou Saturn či Jupiter.

Plazma a jaderná fúze

Řízená "umělá hvězda" by se někdy v budoucnu mohla podle experimentátorů stát takřka nevyčerpatelným zdrojem čisté, ekologicky nezávadné energie. Mnoho fyziků po celém světě je přesvědčeno, že nejvhodnější cesta k ní vede právě přes lasery poháněnou jadernou fúzi. Mezi ně patří i vědci z laboratoře Omega Laser Facility z University of Rochester, kde byl experiment uskutečněn.

Ke studiu jaderných reakcí se obvykle používají urychlovače, jenže výzkumníci z Omega Laser Facility záměrně zvolili jiný přístup, jak jít na věc. A sice studiem velmi horkého a hustého plazmatu. Plazma je de facto ionizovaný plyn, jakási polévka složená z kladných iontů a elektronů, které vznikly po vyražení elektronů z obalů jejich atomů.

Jde o vůbec nejrozšířenější formu hmoty ve vesmíru: 99 procent toho, co ve vesmíru vidíme, je ve skutečnosti tvořeno plazmatem. Plazma je přítomno ve hvězdách, mlhovinách či hvězdném větru, blescích, elektrických obloucích i v zářivkách. Často se o něm rovněž hovoří jako o čtvrtém skupenství hmoty, vedle pevných látek, kapalin a plynů.

Vědci z laboratoře Omega potřebovali k vytvoření plazmatu 60 laserových paprsků. Všechny současně namířili na povrch maličké skleněné kapsle o průměru 1 milimetr, jež byla naplněna směsí těžkých izotopů vodíku: deuteriem a tritiem. Soustředěným působením laserů došlo k prudkému stlačení hmoty uvnitř kapsle a k následnému vzniku vysokoteplotního plazmatu: směsice vodíkových jader a elektronů.

Atomový biliár

Extrémní teploty a tlaky, které uvnitř kapsle vznikly, způsobily, že se malá část jader deuteria a tritia fúzně spojila. Celý proces měl za následek uvolnění vysokorychlostních neutronů. Některé z nich se pohybovaly až šestinou rychlosti světla.

Neutrony odnášely energii zhruba 14 milionů elektronvoltů. Jen pro srovnání: při obyčejných chemických reakcích, jako je spalování uhlí nebo dřeva, vzniká energie řádově v jednotkách elektronvoltů.

Část neutronů narážela do okolních jader deuteria a tritia a opět se od nich odrážela jako kulečníkové koule. Kolize vědcům umožnily přesně změřit energii přenesenou mezi neutrony a ionty a posléze i stanovit tzv. účinný průřez (pravděpodobnost) rozptylu neutronů, jehož měření na částicových urychlovačích představuje značný problém. Tak získali jasnou představu o průběhu celé fúzní reakce.

Experimentátoři jsou přesvědčeni, že svým pokusem ukázali alternativní směr, jakým by se v budoucnu mohl ubírat výzkum jaderné fúze. "Je to poprvé, kdy byl k pokroku na poli jaderné fyziky použit vysokovýkonný laser," tvrdí David Meyerhofer, který vedl průběh celého experimentu.

Zdroj: www.rochester.edu, cs.wikipedia.org

Autor:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Nečekaný objev. Našli jsme stopy po posledním boji parašutistů

Stopy po výbuchu granátu, který podle dostupných indícií smrtelně zranil Jana...

Osmnáctého června 1942, ve čtyři hodiny deset minut ráno, začal v Resslově ulici v Praze nerovný boj. Stovky esesmanů...

Zelené peklo Normandie. Problém odhalených spodků vyřešil seržant Culin

Digitálně kolorovaná dobová fotografie lehkého tanku M5 Stuart s improvizovanou...

Během detailního plánovaní vylodění v Normandii a prvních fází následného postupu do nitra Francie se zapomnělo na...

Některé nejlevnější notebooky nedoporučí ani výrobce. Vyzkoušeli jsme je

Test nejlevnějších notebooků

Na rčení „nejsem tak bohatý, abych kupoval levné věci“ zákazníci často zapomínají. Otestovali jsme proto šest levných...

USA zesilují kyberútoky na Rusko. Je zrada to psát, říká překvapivě Trump

Amerika zvyšuje intenzitu kyberoperací vůči Rusku, chce tak údajně Rusko...

Spojené státy zvýšily intenzitu přípravy kyberútoku na sítě ruských elektráren. Reagují tak údajně na pokusy Ruska...

Další z rubriky

Místo vody se řekou valila láva. Výbuch, který pomohl spustit revoluci

Pohled do středu jednoho ze sopečných kuželů vzniklých na přibližně 27...

V roce 1783 na Islandu vybuchla sopka Laki, která významně proměnila směřování lidské společnosti. Jedovaté plyny,...

Google má zřejmě peněz nazbyt. Zaplatil výzkum fyzikálního přeludu

Nechtěl by to mít v garáži každý? Takhle kouzelně vypadá provoz fuzoru

Společnost Google během posledních let v experimentu, o kterém prakticky nikdo nevěděl, nechala prověřit proslulou...

„Psí oči“ nejsou náhoda, ale dílo evoluce. Psi si na ně vyvinuli svaly

Pes (ilustrační foto)

Ten nevinný pohled zná každý. Když upře čtyřnohý přítel na svého pána „psí oči“, vzbudí to širokou škálu emocí....

Dobré zprávy z porodnic: Klesá počet císařských řezů i nedonošených miminek
Dobré zprávy z porodnic: Klesá počet císařských řezů i nedonošených miminek

V Česku klesá počet porodů císařským řezem a také dětí s nízkou porodní váhou. Tyto informace zazněly na tiskové konferenci věnované perinatální péči v ČR. Příznivé zprávy souvisí s nižším počtem vícečetných těhotenství i dobré perinatální péči.

Najdete na iDNES.cz