桑迪亚的Z机器温度超过了恒星内部的温度

桑迪亚的Z机器产生的等离子体温度超过了20亿开氏度——比恒星内部的温度还要高。

如果人们了解并利用其原因,这种出人意料的热输出,最终可能意味着规模更小、成本更低的核聚变工厂将产生与规模更大的工厂相同的能量。

这种现象也可以解释像太阳耀斑这样的天体物理实体是如何维持其极端温度的。

非常高的辐射输出还创造了新的实验环境,以帮助验证负责安全和安全地维护可靠的核武器库存的计算机代码 - Z设施的原理使命。

“一开始,我们都不相信,”桑迪亚项目负责人克里斯·迪尼说。“我们重复了很多次实验,以确保我们得到的是真实的结果,而不是‘糟糕’!”

这些结果由分光计记录下来,并由海军研究实验室的John Apruzese和他的同事们创建的计算机模型证实,已经进行了14个月的额外测试。

成就的描述,以及Sandia顾问Malcolm Haines的可能解释,以他在伦敦帝国学院的Z Cinches工作中闻名,在2月24日的物理审查信中出现。

桑迪亚实验室是国家核安全局的一个实验室。

发生了什么?为什么?

Z在这些实验中的能量提出了几个问题。

首先,辐射的x射线输出是预期动能输入的四倍。

通常,在非核反应中,输出能量比总输入能量要小而不是大。必须投入更多的精力来平衡收支,但它从哪里来呢?

第二,也是更不寻常的是,在等离子体停滞之后——也就是说,在它的离子失去了运动,因此失去了能量和热量之后——高离子温度仍然维持着,仿佛又有某种未知的物质为离子提供了额外的能量来源。

桑迪亚的Z机器通常工作如此:2000万放大器的电力通过垂直钨丝的小核心比人类毛发更好。核心是关于线程线轴的大小。电线立即溶解在称为等离子体的带电粒子中。欧洲杯猜球平台

沿电流伴随电流的非常强磁场的夹持的等离子体被压缩到铅笔铅的厚度。这会迅速发生,以速度从纽约飞往旧金山的速度。

此时,离子和电子无处可去。就像一个击中砖墙的超速车,他们突然停止,以X射线的形式释放能量,达到数百万度的温度 - 太阳耀斑的温度。

这一新成就——数十亿度的温度——部分是通过用直径55毫米到80毫米的圆柱形阵列钢丝取代直径约20毫米的更典型的钨丝阵列而获得的。在更远的距离中,速度越高,温度越高的部分原因。

(使用钢允许进行这些温度的详细光谱测量,不可能用钨获得。)

热爱理论上,通过意外的稳定性在普通停滞期间实现了磁能快速转化为非常高的离子等离子体温度:即,离子和电子应该无法进一步行进的点。等离子体应该坍塌,其内部能量辐射。但对于大约10纳秒,一些未知的能量仍然推回磁场。

海恩斯的理论解释是,Z的磁能产生微紊流,增加了被磁场捕获的离子的动能。本来已经很热了,额外的动能震动会产生更多的热量,因为离子和它们所伴随的电子通过类似摩擦的粘性混合释放能量,即使在它们应该已经耗尽的时候。

先前假设先前的高温由动力学飞行和离子和电子的交叉通过伴随的微矛盾领域进行。

Z位于一座平顶建筑中,大小和形状与一座老旧的高中体育馆差不多。

这项工作已经促使桑迪亚和内华达大学的桑迪亚和里诺大学促进了其他研究。

http://www.sandia.gov

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