Лабораторная плазма с высокой плотностью энергии (HED), возможно, является самым экстремальным состоянием материи, когда-либо созданным на Земле. Нормальная плазма — одно из четырех основных состояний материи, наряду с твердым телом, газом и жидкостью. Но плазма ГЭД обладает свойствами, которых нет в нормальной плазме, образованной в естественных условиях. Например, вещество в этом состоянии может одновременно вести себя как твердое тело и газ. В этом состоянии материалы, которые обычно действуют как изоляторы для электричества, вместо этого становятся проводящими металлами. Для создания и изучения плазмы HED ученые сжимают материалы в твердой или жидкой форме, или бомбардируют их частицами.
Способность ученых создавать и контролировать экстремальные условия в лабораториях на Земле помогает нам понять черные дыры и другие события во Вселенной. Такие исследования также поддерживает усилия по превращению термоядерной энергии в реальность на Земле, используя процессы, происходящие внутри Солнца, для производства неограниченных объемов энергии. Ученые, работающие с плазмой HED, не только пытаются понять окружающий нас мир, но и разрабатывают способы практического применения плазмы. Исследования плазмы HED могут помочь нам понять, как производить радиоактивные изотопы. Эти радиоизотопы имеют множество практических применений. Например, их можно использовать в качестве более продвинутого рентгена или в промышленности для понимания того, как материалы изнашиваются при использовании.
Факты о плазме HED
-
Плазма с высокой плотностью энергии — это экзотическое состояние вещества, обнаруживаемое в астрофизических событиях, таких как рождение звезд и коричневых карликов, в лабораторных экспериментах по термоядерному синтезу и при взрывах ядерного оружия.
-
Ученые генерируют плазму HED с использованием мощных лазеров петаваттного класса, которые генерируют мгновенные уровни мощности, эквивалентные выходной мощности всей электрической сети крупной страны.
-
Плазма HED создаваемая в National Ignition Facility, добывается при помощи самого мощного лазера в мире с 2 мегаджоулями (энергия, потребляемая 20 000 100-ваттных лампочек за одну секунду) световой энергии, доставляемой за 16 наносекунд.
-
Открытие, сделанное при помощи плазмы HED в виде компактных недорогих источников излучения, находят применение в науке, промышленности и медицине.
-
Использование 192 лазеров NIF для поражения изотопов водорода можно сравнить с бросками мячей на расстояние более 600км в попытке попасть в небольшую мишень.
