أخبار عاجلة
هواوي تحجز اسم “Harmony” لنظام تشغيل خاص بها -
تأجيل Ciconia: When They Cry إلى شهر سبتمبر القادم -
CD Projekt Red يحدثنا أكثر عن المركبات في Cyberpunk 2077 -
Super Mario Maker 2 تسيطر على مبيعات الألعاب في فرنسا -

المايونيز من الموائد إلى دراسة الاندماج النووي

المايونيز من الموائد إلى دراسة الاندماج النووي
المايونيز من الموائد إلى دراسة الاندماج النووي

أمسِكِ المايونيز

شيء غريب وطريف أن يَعتمد بحث في مجال الاندماج النووي على أحد الأطعمة، لكن هذا ما حدث!

يلجأ الفيزيائيون أحيانًا في محاكاة الظروف اللازمة للتفاعلات الاندماجية إلى ما يُدعى «دراسات حصر القصور الذاتي،» وهذا يعني -في حالتنا هذه- استخدام غاز مجمَّد داخل كبسولة معدنية في حجم حبة البِسِلَّة، تُوضع في جهاز طرد مركزي، وتُسلَّط عليها أشعة ليزرية قوية تَضغط الغاز وترفع حرارته إلى بضعة ملايين درجة كِلْفنية.

وكل هذا يحدث في أجزاء الثانية من رتب نانوية، لكن فيه مشكلة متكررة وفق موقع فيز: غالبًا ما تنفجر الكبسولات قبل أن تبْلغ الظروف اللازمة للاندماج. وللتغلب على هذه المشكلة يحتاج العلماء إلى التعمق في فيزياء تلك الحالة، وهنا يأتي دور المايونيز.

مثال نادر

يدرس أرِندام بانِرجي، أستاذ الهندسة الميكانيكية المساعد بجامعة ليهاي، ديناميكيات المواد في الظروف المتطرفة، وطوّر هو وزملاؤه عدة أجهزة لقياس القوى في دراسات حصر القصور الذاتي.

ومما يَدرسونه: ظاهرة انعدام الاستقرار التي تكون بين مادتين مختلفتيِ الكثافة في الظروف المتطرفة -كالغاز والكبسولة في حالتنا هذه-، وتُدعى «عدم استقرار ريليه-تايلور،» وضرب لها بانِرجي مثلًا بالهواء الموجود في بالونة.

وقال في بيان صحافي «تضغط البالونة إلى الداخل، ويضغط عليها الهواء من الداخل محاولًا الخروج، فتأتي اللحظة التي تنفجر فيها من فرط الضغط؛ وهذا ما يحدث في كبسولة الاندماج، إذ يؤدي اجتماع الغاز والمعدن المنصهر إلى انفجار.»

ولِمعرفة كيف تتفاعل الغازات والمعدن المنصهر، فكّر بانِرجي وزملاؤه في محاكاة حالة المعدن، ورأوا أن ديناميكياته وخصائصه المادية عند الحرارة العالية تشبه ديناميكيات المايونيز وخصائصه وهو في درجة حرارة منخفضة.

فصبُّوا المايونيز أثناء تجاربهم في وعاء من زجاج أكريليكيّ، وعرّضوه لبعض الظروف التي تمر على المعدن المنصهر؛ واستخدموا كاميرا عالية السرعة وخوارزمية لتحليل الصور، وحسبوا المُعاملات المرتبطة بعدم الاستقرار؛ ونشروا نتائج دراستهم يوم الأربعاء الماضي في مجلة فيزيكال ريفيو إي، في مثال نادر على منفعة المايونيز في البحث العلمي.

غذاء للفكر

إنّ فهْم أساسيات ديناميكا الموائع وفيزياء التفاعلات الاندماجية قد يتطلب تفكيرًا غير تقليدي، فالعقلية الإبداعية تستطيع بمجرد استبدال عنصر أو اثنين أن تساعد الفيزيائيين على تحسين نَمْذجة القوى المؤثرة في عديد من التفاعلات.

وقال بانِرجي، العاكف على تجارب المايونيز منذ 2015 على الأقل، إن هذا التحسين قد يساعد على حل مشكلات عديدة في الفيزياء الأرضية والفيزياء الفلكية، وفي بعض العمليات الصناعية -كعملية اللحْام الانفجاري- والمشكلات المتصلة باندماج حصر القصور الذاتي في فيزياء كثافة الطاقة العالية.



المايونيز من الموائد إلى دراسة الاندماج النووي

اشترك فى النشرة البريدية لتحصل على اهم الاخبار بمجرد نشرها

تابعنا على مواقع التواصل الاجتماعى

افضل شركة هواتف ذكية ?

الإستفتاءات السابقة