Největší teplota na světě

2. prosinec 2008 | 06.00 |

Nejnižší teplota ve vesmíru byla dosažena v laboratorních podmínkách na Zemi. A co tak nejvyšší teplota ve vesmíru? Existuje nějaká hranice tak jak to je s teplotou absolutní nuly? Zatím snad ne.

Nejvyšší dosud dosažená teplota v laboratorních podmínkách na Zemi byla totiž oznámena v roce 2006. Vědci v Sandia Laboratories dosáhli v z-pinči teploty vyšší než 2 miliardy kelvinů, což je hodnota dokonce vyšší než teplota v jádrech hvězd. Pinč je něco jako plazmové (proudové vlákno) a patří k nejběžnějším útvarům v plazmatu. V nejjednodušší konfiguraci (z-pinč) teče elektrický proud nabitých částic v ose pinče a kolem pinče vytváří magnetické pole, které působí Lorentzovou silou (výslednice elektrické a magnetické síly) na plazmové vlákno a snaží se ho smrštit (pinch = stlačit). Časem se ustaví rovnováha mezi vzrůstem tlaku plazmatu, který se snaží plyn rozepnout a Lorentzovou silou, která pinč komprimuje. Tato rovnováha je nestabilní a pinč tohoto typu se rychle rozpadá.

Největším pinčovým zařízením na světě je zatím z-aparatura. Aparatura je umístěná v Sandia Laboratories v Novém Mexiku. V roce 1998 byl na této aparatuře dosažen výkon 2,9×1014 W, 80 krát více než je celkový výkon všech elektráren na zeměkouli. Plazma je získáno odpařením válcového pole (průměr 20 mm) drátků, které jsou nejčastěji z wolframu. Plazmatem protéká elektrický proud 20 000 000 ampérů! Vzniklé extrémní magnetické pole způsobí nárůst turbulencí a přeměnu energie v rentgenové záření. Z-aparatura je nejúčinnějším zdrojem rentgenového záření vůbec, účinnost konverze energie do energie rentgenového záření je přibližně 15 %. Od roku 2002 prochází zařízení kompletní rekonstrukcí, která bude dokončena v roce 2007. Předpokládá se, že po rekonstrukci bude energie obsažená v RTG záření (při jednom spuštění) 3 MJ a rentgenový výkon 3×1014 W.

Základním úkolem z-aparatury je výzkum alternativních možností termojaderné fúze. Látka stlačená magnetickým polem má extrémní hustotu a teplotu, která je jinými prostředky nedosažitelná. Výzkum tak umožňuje studium látky nacházející se v nitrech hvězd v laboratorních podmínkách. Plazma bylo generováno válcovým polem (průměr 55 až 80 mm) ocelových drátků a bylo stlačeno magnetickým polem do vlákna o průměru tuhy v tužce. V tomto okamžiku již nemají elektrony a ionty možnost dalšího pohybu. Situace je podobná, jako když rozjetý automobil narazí do zdi. Zastavující elektrony a ionty uvolní nadbytečnou energii ve formě rentgenového záření o teplotě mnoha milionů stupňů. Jde o teplotu obdobnou, jaká je ve slunečních vzplanutích. Pinčové experimenty tak zásadním způsobem přispívají k poznání hmoty za extrémních podmínek.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.13 (8x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Související články

žádné články nebyly nenalezeny

Komentáře