En Son Bilim Haberleri

[™ Admin]

Fizikçiler Elektronların Hareket Edemediği Tuhaf Bir Kristal Biçimini Ortaya Çıkardı

Belirli bir kristal türünün 3 boyutlu sokak görünümüne uygulanan kuantum trafik yasaları, elektronun yoğun olduğu saatlerde fren yapabilir.

Maddenin tuhaf yeni durumlarını içerebilecek yeni malzemeler arayışında, ABD'deki Rice Üniversitesi'nden fizikçiler, serbestçe dolaşan elektronları yerinde kalmaya zorlayan bir deneye öncülük etti.

Bu olay elektronların sadece iki boyutla sınırlandırıldığı materyallerde görülürken, ilk kez piroklor olarak bilinen üç boyutlu bir kristal metal kafeste gözlemlendi. Bu teknik, araştırmacılara, cesur, yük taşıyan parçacıkların daha az geleneksel aktivitelerini incelemek için yeni bir araç sağlıyor.

Rice Üniversitesi fizikçisi Ming Yi, "Maddenin potansiyel olarak yeni durumlarının veya keşfedilmemiş yeni egzotik özelliklerin bulunduğu malzemeleri arıyoruz" diyor.

Nasıl ki ışık hem dalga hem de parçacık şeklinde tanımlanabiliyorsa, atomların yapı taşları da aynı şekilde tanımlanabilmektedir.

Elektronların dalga benzeri kuantum davranışı, belirli koşullar altında aktivitelerini nasıl koordine ettiklerini anlamak için gereklidir. Soğutulan elektron dalgaları, dolanıklık eylemleriyle güçlerini birbirleriyle birleştirerek hayalet gibi katıların içinden geçmelerine olanak tanıyarak süperiletkenler adı verilen enerji açısından verimli malzemelerin ortaya çıkmasına neden olabilir.

Elektron davranışı başka yollarla yönetilebilir. Öğelerin doğru oranlarının bir araya getirilmesi, biraz trafik ışıkları gibi davranan benzersiz kavşaklarla sonuçlanır; aksi takdirde yayaların ve işe gidip gelenlerin kaotik telaşını, geometrik hayal kırıklığı olarak tanımlanan hafif bir sürünmeye azaltır.

Piroklorlar, onları çeşitli araştırma ve endüstriyel amaçlar için yararlı kılan formülsel yapıya sahip karmaşık minerallerdir. Bakır, vanadyum ve kükürt karışımından bir tane oluşturmak, araştırmacılara elektron dalgalarını dar noktalara yönlendirebilecek geometrik olarak engellenmiş bir metal verdi.

Yi, "Bu kuantum girişim etkisi, bir göletin yüzeyinde dalgalanan ve kafa kafaya buluşan dalgalara benzer" diyor.

"Çarpışma, hareket etmeyen bir duran dalga yaratıyor. Geometrik olarak engellenmiş kafes malzemeleri durumunda, yıkıcı bir şekilde müdahale eden şey elektronik dalga fonksiyonlarıdır."

Açı çözümlemeli fotoemisyon spektroskopisi adı verilen bir teknik, ekibin 3 boyutlu kafesteki elektronların enerjisini ve momentumunu ölçmesine olanak tanıdı ve her zamanki gibi birinin diğerine bağlı olmadığını gösterdi.

Düz bant olarak bilinen bu alışılmadık uzayda, boştaki elektronlar arasındaki etkileşimler, teorik olarak fizikçilere süperiletkenlik gibi elektromanyetik olayları anlamaları için yeni bir yol verebilecek farklı bir kurallar dizisi tarafından yönetiliyor.

Kagome kafesleri olarak bilinen 2 boyutlu malzemelerde benzer şekilde lokalize olmuş elektronlar görülse de, 3 boyutlu bir kafes boyunca ilerleyen müdahaleci dalgalardan düz bir bandın ortaya çıkması, tamamen yeni bir malzeme sınıfına yol açabilecek bir kavram kanıtı sağlar.

Rice Üniversitesi fizikçisi Qimiao Si, "Piroklore şehirdeki tek oyun değil" diyor.

"Bu, teorisyenlerin, güçlü elektron korelasyonları nedeniyle düz bantların ortaya çıktığı malzemeleri öngörerek tanımlamalarına olanak tanıyan yeni bir tasarım ilkesidir."

Kaynak: Science Alert

[™ Admin]

Musluk suyundaki mikroplastikleri yok etmek şaşırtıcı derecede basittir

Nano ve mikroplastiklerin (NMP'ler) çevremize yayıldığı, suyu, toprağı ve havayı istila ettiği bir çağda, bunları yok etmek için uygun çözüm arayışları yoğunlaşıyor.

Araştırmacılar, çeşitli yenilikçi yaklaşımlar arasında, içme suyunu bu küçük kirleticilerden arındırmak için son derece basit ama etkili bir yöntem buldular: Kalsiyum içeren musluk suyunun kaynatılması ve filtrelenmesi.

Rahatlatıcı bir fincan çay veya kahve hazırlamaya benzer bu işlemin, sudaki nano ve mikroplastiklerin yaklaşık %90'ını yok ettiği gösterilmiştir.

Nano ve mikroplastik labirentte gezinmek

Su kaynaklarımızda boyutları milimetrenin binde biri ile 5 milimetre kadar değişen NMP'lerin çoğalması giderek artan bir endişe oluşturmaktadır.

İnsan sağlığı üzerindeki etkilerinin tamamı inceleme altında olsa da, ilk araştırmalar, sindirim sırasında bağırsak mikrobiyomunda potansiyel bir bozulma olduğunu gösteriyor.

Bu parçacıkları yakalamak için gelişmiş filtreleme sistemleri mevcut olsa da, plastik tüketimini daha geniş ölçekte azaltmak için erişilebilir, uygun maliyetli çözümlere duyulan ihtiyaç çok önemlidir.

Mikroplastikleri yok etmek için suyu kaynatmak

Bunu akılda tutarak, Zhanjun Li ve Eddy Zeng liderliğindeki araştırmacılar, kaynatmanın hem sert hem de yumuşak musluk suyundan NMP'lerin uzaklaştırılması için uygun bir yöntem olarak hizmet edip edemeyeceğini araştırmaya koyuldular.

Ekip deneylerini, Çin'in Guangzhou kentinden yapay olarak değişen miktarlarda NMP ile doldurdukları sert musluk suyu örneklerini kaynatarak gerçekleştirdi.

Beş dakikalık kaynatma ve soğuma periyodunun ardından sudaki serbest yüzen plastiklerin konsantrasyonunu ölçtüler.

Plastik korumada kalsiyumun rolü

Mineraller açısından zengin, özellikle de kalsiyum açısından zengin olan suyun kaynatılmasının doğal olarak kireç veya kalsiyum karbonat (CaCO3) oluşumuna yol açtığını keşfettiler. Bu işlem, CaCO3'ün plastik parçacıkları kapsülleyen kabuklanmalar veya kristal yapılar oluşturmasıyla sonuçlandı.

Zeng, zamanla bu kabuklanmaların tipik kireç tabakası gibi birikeceğini ve bunun daha sonra NMP'leri ortadan kaldırmak için kolayca temizlenebileceğini açıkladı. Ek olarak, suda yüzen kalıntılar, kahve filtresi gibi basit ev eşyaları kullanılarak filtrelenebilir.

Bu yöntemin etkinliği daha sert sularda belirgin şekilde daha yüksekti. Litre başına 300 miligram CaCO3 içeren numunelerde, nano ve mikroplastiklerin %90'a kadarı kaynatma sonrasında yok edildi.

Bu arada, litre başına 60 miligramdan daha az CaCO3 içeren daha yumuşak suda bile süreç NMP'lerin yaklaşık %25'ini ortadan kaldırmayı başardı.

Bu çığır açan keşif, NMP alımını önemli ölçüde azaltmak için basit ve pratik bir yaklaşım önererek plastik kirliliğe karşı mücadelede bir umut ışığı sunuyor.

Daha sağlıklı bir gelecek için mikroplastikleri yok ediyoruz

Özetle, musluk suyunun özellikle kalsiyum açısından zengin olduğunda kaynatılmasının nano ve mikroplastiklerin (NMP'ler) varlığını önemli ölçüde azaltabildiğinin veya ortadan kaldırabildiğinin keşfi, giderek büyüyen çevre ve sağlık sorunlarına son derece basit ama etkili bir çözüm sunuyor.

Araştırmacılar, suyu kaynatmak kadar sıradan bir süreçten (her evde tanıdık bir uygulama) yararlanarak, mikroplastikleri içme suyumuzdan çıkarmak için dünyanın her yerindeki insanlara pratik ve kolay erişilebilir bir yöntem sağladılar.

Bu şaşırtıcı açıklama, günlük eylemlerin çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunma potansiyelini vurgularken, hem yenilikçi hem de ortalama insanın ulaşabileceği çözümleri ortaya çıkarmada devam eden bilimsel araştırmaların önemini vurguluyor.

İlerledikçe, bu bulgu bizi plastik kirliliğiyle mücadele yaklaşımımızı yeniden düşünmeye teşvik ediyor ve bazen en etkili çözümlerin doğrudan ocaklarımızda demlenen çözümler olduğunu gösteriyor.

Mikroplastiklere karşı mücadele hakkında daha fazla bilgi

Yukarıda tartışıldığı gibi, boyutları beş milimetreden küçük olan küçük plastik parçalar olan nano ve mikroplastikler (NMP'ler), dünya çapındaki ekosistemlere sızarak deniz yaşamı, insan sağlığı ve çevre için önemli tehditler oluşturmaktadır.

Artan farkındalık ve endişeye rağmen, bu küçük kirleticileri yok etme mücadelesi hala göz korkutucu olmaya devam ediyor.

Mikroplastikleri anlamak

Mikroplastikler, daha büyük plastik atıkların parçalanması, kişisel bakım ürünlerindeki mikro boncuklar ve giysilerdeki sentetik elyaflar dahil olmak üzere çeşitli kaynaklardan kaynaklanır.

Ortama bir kez girdiklerinde küçük boyutları ve dayanıklı yapıları, yok edilmelerini neredeyse imkansız hale getiriyor. Su filtreleme sistemlerinden kolayca geçerek okyanuslarımızda, nehirlerimizde ve topraklarımızda birikerek sonunda besin zincirine giriyorlar.

Çevre ve sağlık etkisi

Mikroplastiklerin çevresel etkisi çok büyüktür. Deniz hayvanları onları yiyecek sanarak yutar, bu da iç yaralanmalara, açlığa ve ölüme yol açabilir.

Dahası, mikroplastikler sudaki toksik kimyasalları emer ve bunlar daha sonra insanlar da dahil olmak üzere onları tüketen organizmalara aktarılabilir ve potansiyel olarak sağlık sorunlarına yol açabilir.

Mikroplastiklerin yok edilmesi zorluklar yaratıyor

Mikroplastiklerin yok edilmesi birçok zorluğu beraberinde getiriyor. Küçük boyutları ve yaygın dağılımları, toplama ve kaldırma çalışmalarını zorlaştırmaktadır.

Geleneksel su arıtma işlemleri bu küçük parçacıkları yakalayamamakta ve bunların çevrede kalmasına neden olmaktadır.

Ayrıca, zararlı kimyasallar açığa çıkarmadan veya aşırı enerji tüketmeden plastikleri parçalayacak yöntemlerin bulunması da önemli bir engel teşkil ediyor.

Yenilikçi çözümler ve araştırmalar

Bu krize yanıt olarak araştırmacılar ve yenilikçiler, sorunu çözmek için çeşitli yöntemler araştırıyorlar. Daha önce tartışıldığı gibi suyun kaynatılması dışında bazı umut verici yaklaşımlar şu anda test aşamasındadır.

Bunlar arasında mikroplastikleri yakalayabilen, plastikleri zararsız maddelere indirgeyebilen bakteri veya enzimlerden yararlanabilen gelişmiş filtreleme sistemlerinin geliştirilmesi ve geleneksel plastiklere biyolojik olarak parçalanabilen alternatifler yaratılması yer alıyor.

Ancak bu çözümler henüz geliştirme aşamasındadır ve bunların etkinliğini ve fizibilitesini geniş ölçekte değerlendirmek için daha fazla araştırma ve test yapılması gerekmektedir.

Önleme ve bilinçlendirme kampanyaları

Mikroplastikleri yok etme çabaları devam ederken, önleme hayati bir strateji olmaya devam ediyor. Plastik kullanımının azaltılması, atık yönetiminin iyileştirilmesi, kozmetikte mikro boncukların yasaklanması ve sürdürülebilir malzemelerin benimsenmesinin teşvik edilmesi, ekosistemlerimize giren plastik miktarını önemli ölçüde azaltabilir.

Kamuoyunu bilinçlendirme kampanyaları ve politika önlemleri, değişimi yönlendirmede ve daha sorumlu tüketim kalıplarını teşvik etmede hayati rol oynamaktadır.

Daha iyi bir gelecek için nano ve mikroplastikleri (NMP'ler) yok etmek

Mikroplastikleri yok etmenin zorluğu, plastik kirliliğini kaynağında ele almanın aciliyetini vurguluyor.

Yenilikçi çözümler umut verirken, bunların başarılı bir şekilde uygulanması küresel işbirliğini, araştırma ve geliştirmeye yatırım yapılmasını ve daha sürdürülebilir uygulamalara doğru kolektif bir değişimi gerektirecektir.

Bu zorluğun üstesinden gelirken, bugün gerçekleştirdiğimiz eylemler gelecek nesiller için gezegenimizin sağlığını belirleyecek.

Kaynak: Earth

[™ Admin]

 

[™ Admin]

MIT araştırmacıları füzyon enerjisinde atılım gerçekleştirdi

Sınırsız karbonsuz enerjinin yolunu açan bir atılımla, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) mühendisleri, dünya rekoru olan 20 Tesla manyetik alan gücü üretebilen yeni, yüksek sıcaklıkta süper iletken bir mıknatısı başarıyla test etti. pratik füzyon enerji santralleri.

Bu testi gerçekleştirdikten yaklaşık üç yıl sonra, MIT araştırmacıları, sınırsız temiz güç sağlayabilecek ticari reaktörlere doğru önemli bir adım olan, rekor kıran süper iletken mıknatıs teknolojilerini doğrulayan kapsamlı bir analiz yayınladılar.

MIT Plazma Bilimi ve Füzyon Merkezi eski müdürü Dennis Whyte, "Bir gecede, bir füzyon reaktörünün watt başına maliyetini bir günde neredeyse 40 kat değiştirdi" dedi. “Artık füzyonun ekonomik olma şansı var.”

Buluşun merkezinde REBCO adı verilen süper iletken bir malzemeden yapılmış, 20 kelvin gibi daha yüksek bir sıcaklıkta çalışabilen ve iletken sargıları arasında karmaşık yalıtım ihtiyacını ortadan kaldıran bir mıknatıs yer alıyor. Bu "yalıtımsız" tasarımın son derece sağlam ve basitleştirilmiş imalat olduğu kanıtlanmıştır.

Ancak zorlu test süreci burada bitmedi. Birkaç ek denemeden sonra araştırmacılar, en kötü çalışma koşullarını simüle eden kasıtlı bir aşırı ısınma olan "söndürmeyi" tetiklemek için mıknatısı kasıtlı olarak sınırlarının ötesine itti. Dikkat çekici bir şekilde, mıknatısın büyük çoğunluğu bu kaynaklı arızadan minimum hasarla kurtuldu.

Mıknatıs gelişiminin arkasındaki mühendislik grubuna başkanlık eden Zach Hartwig, "Bu test aslında bize tam olarak olup biten fiziği anlattı ve ileriye dönük olarak hangi modellerin faydalı olduğunu gösterdi" dedi.

Kapsamlı veriler, ekibin bilgisayar modelleme ve tasarım yaklaşımını doğruladı ve CFS tarafından inşa edilen kompakt füzyon cihazı SPARC için teknolojinin ölçeğinin büyütülmesinin önünü açtı.

Hem MIT hem de CFS, akademik ve özel sektörün güçlü yönlerini birleştiren yakın işbirliğinin, bu sıçramayı kısa sürede gerçekleştirmenin anahtarı olduğuna inanıyor. MIT'in füzyon tesislerindeki onlarca yıllık uzmanlık aynı zamanda önemli bilgi ve yetenekler de sağladı.

Hartwig, "Bu, böyle bir yerin kurumsal yeteneklerinin kalbine giriyor" dedi. "Bu işleri tek çatı altında yapabilecek kapasiteye, altyapıya ve insanlara sahibiz."

Füzyon Gücü Nedir?

Füzyon gücü, güneşe güç veren nükleer süreci kopyalamayı amaçlıyor; hafif atom çekirdeklerini birleştirerek muazzam miktarda enerji açığa çıkarıyor. Eğer Dünya'da kullanılırsa, neredeyse sınırsız, karbonsuz ve düşük radyoaktif atık içeren bir enerji kaynağı sağlayabilir. Ancak füzyon için aşırı sıcaklıklara ve basınçlara ulaşmak, onlarca yıldır süren çabalara rağmen hala aşılması zor bir zorluk olmaya devam ediyor. Bu son mıknatıs atılımı bu hedefi gerçeğe yaklaştırıyor.

Kaynak: ReadWrite

[™ Admin]

Bilim insanları açıklıyor: Ataletsel füzyon enerjisi nedir?

Füzyon, gezegenimize enerjisinin çoğunu sağlayan, milyonlarca mil uzakta, güneşimizin merkezinde üretilen doğal bir olgudur.

Burada, Dünya'da bilim insanları füzyona yol açan sıcak ve yoğun koşulları kopyalamaya çalışıyor. Bir yıldızın merkezinde, yerçekimsel basınçlar ve yaklaşık 200 milyon Fahrenheit derecelik yüksek sıcaklıklar, çekirdeklerini kaynaştıracak ve fazla enerji üretecek kadar birbirine yakın olan atomlara enerji verir ve onları sıkıştırır.

Enerji Bakanlığı'nın SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda çalışan bilim adamı Arianna Gleason, "Füzyon araştırmasının nihai hedefi, yıldızlarda her zaman meydana gelen bir süreci yeniden üretmektir" diyor. "İki hafif atom bir araya gelerek daha ağır, daha kararlı tek bir çekirdek oluşturmak üzere birleşir. Sonuç olarak, fazla kütle (bir çekirdeğin kütlesi onu oluşturan iki çekirdekten daha azdır) enerjiye dönüştürülür ve taşınır."

Geriye kalan kütle (m), Einstein'ın ünlü E=mc2 denklemi sayesinde enerjiye (E) dönüşür. Füzyonun Dünya'da gerçekleşmesi şaşırtıcı derecede basittir ve son birkaç on yılda çok çeşitli cihazlar kullanılarak birçok kez başarılmıştır. Zor kısım, süreci kendi kendine sürdürebilir hale getirmektir, böylece bir füzyon olayı, bir sonrakini, sonuçta elektrik şebekesine güç sağlamak için temiz, güvenli ve bol miktarda enerji üretebilecek sürekli, "yanan bir plazma" yaratmaya yönlendirir.

Alan Fry, "Bunu bir kibritin vuruşu gibi düşünebilirsiniz" diye açıklıyor. SLAC'ın Aşırı Koşullardaki Madde Petawatt Yükseltmesi (MEC-U) proje direktörü. "Bir kez ateşlendiğinde alev yanmaya devam ediyor. Dünya üzerinde sürecin gerçekleşmesi için doğru koşulları (çok yüksek yoğunluk ve sıcaklık) yaratmamız gerekiyor ve bunu yapmanın yollarından biri de lazerlerdir."

Füzyon yakıtı ve lazerler kullanarak ticari bir füzyon enerji santrali inşa etmeye yönelik potansiyel bir yaklaşım olan atalet füzyon enerjisine veya IFE'ye girin. IFE, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nın (LLNL) Ulusal Ateşleme Tesisi'ndeki (NIF) bilim adamlarının dünyanın herhangi bir yerinde ilk kez net enerji kazancı sağlayan füzyon reaksiyonlarını defalarca göstermesinden bu yana artan ulusal destek topladı.

Foton bilimi profesörü ve SLAC'ın Yüksek Enerji Yoğunluğu bilim bölümünün yöneticisi Siegfried Glenzer, "Yoğun lazer ışınlarıyla ateşlemeyi başardık, bu da bir füzyon hedefinden, ona verilen lazer enerjisinden daha fazla enerji elde ettiğimiz anlamına geliyor" diye açıkladı.

Atalet hapsi füzyonu: Nasıl çalışır?

NIF'de kullanılan ve eylemsizlik sınırlamalı füzyon olarak bilinen teknik, bir füzyon enerji kaynağının oluşturulması için araştırılan iki temel fikirden biridir. Manyetik hapsetme füzyonu olarak bilinen diğeri, füzyon yakıtını plazma formunda tutmak için manyetik alanları kullanır.

Ataletsel hapsetme füzyonu ile plazma, yoğun lazerler ve hidrojenle doldurulmuş küçük bir topak (tipik olarak çekirdeğinde sırasıyla bir ve iki nötron içeren izotoplar olan döteryum ve trityum) kullanılarak oluşturulur. Pelet, lazerler tarafından ısıtıldığında dışarıya doğru buharlaşan hafif bir malzeme ile çevrelenmiştir. Ve bu gerçekleştiğinde, içe doğru bir patlamaya neden olan net bir tepki oluşur.

Fry, "Bu temelde küresel bir roket" diye açıklıyor. "Egzozu dışarı doğru fırlatarak roketi ters yönde hareket ettiriyor. Bu durumda, topağın dışındaki buharlaşan malzeme, hidrojen izotoplarını merkeze doğru itiyor."

Hidrojen karışımının merkezine doğru hareket eden simetrik bir şok dalgası elde etmek için lazerlerin doğru şekilde uygulanması gerekir; bu dalga, füzyon reaksiyonunu başlatmak için gereken sıcaklığı ve yoğunluğu yaratır. NIF ateşleme olayları, bu patlamayı oluşturmak ve izotopların kaynaşmasına neden olmak için 192 lazer ışını kullanır.

Gleason, "Lazer teknolojisi ve füzyon sürecine dair anlayışımız o kadar hızlı ilerledi ki, artık her füzyon olayından yanan bir plazma oluşturmak için lazer sınırlamayı kullanabiliyoruz" dedi.

Daha hızlı, daha verimli lazerler
Ama hala gidilecek uzun bir yol var. Uzmanlar, eylemsiz füzyon enerjisi için kullanılan lazerlerin daha hızlı ateşleyebilmesi ve elektriksel açıdan daha verimli olması gerektiğini söylüyor.

NIF'deki lazerler o kadar büyük ve karmaşık ki günde yalnızca üç kez ateş edebiliyorlar. Ataletsel bir füzyon enerji güç kaynağına ulaşmak için Glenzer şunları söyledi: "Saniyede 10 kez çalışabilen lazerlere ihtiyacımız var. Bu nedenle, NIF füzyon sonuçlarını verimli lazer ve yakıt hedef teknolojileriyle birleştirmemiz gerekiyor."

Fry, bireysel füzyon reaksiyonlarının sürekli güç üretmek için nasıl bir araya geldiğini açıklamak için bir araba silindirindeki piston benzetmesini kullanıyor. "Yakıtı her enjekte ettiğinizde ve ateşlediğinizde, yakıt genişler ve motorunuzdaki pistonu iter" dedi. "Arabanızı hareket ettirmek için bunu dakikada binlerce veya saniyede onlarca kez tekrar tekrar yapmanız gerekir ve eylemsiz füzyon enerjisini uygulanabilir, sürekli bir enerjiye dönüştürmek için yapmamız gereken de tam olarak budur. , sürdürülebilir güç kaynağı."

"Pilot füzyon tesisi için gereken enerji kazanımına ulaşmak için, NIF deneylerinden elde edilen mevcut kazanç olan, giren enerjinin yaklaşık iki katı kadar enerji kazanımından, harcadığımız lazer enerjisinin 10 ila 20 katı kadar bir enerji kazanımına gitmemiz gerekiyor. " dedi Glenzer. "Bize bunun mantıksız bir hedef olmadığını gösteren simülasyonlarımız var, ancak oraya ulaşmak için çok çalışmamız gerekecek."

Dahası, ateşlemeden kaynaklanan enerji kazanımına ilişkin mevcut tahminler, o lazer atışını yapmak için gereken enerjinin veya elektriğin tamamını içermiyor. Fry, IFE'yi bir enerji çözümü haline getirmek için tüm sistemin veya duvar prizinin verimliliğinin artırılmasına ihtiyacınız olduğunu ve bunun da her iki yönde de ilerlemeler gerektireceğini söylüyor: füzyon reaksiyonundan daha fazla enerji ve lazere daha az enerji.

Yakın zamanda duyurulan DOE sponsorluğundaki atalet füzyon enerji bilimi ve teknoloji merkezleri, bu zorluklarla yüzleşmek için birden fazla kurumun uzmanlığını bir araya getiriyor.

SLAC, üç merkezden ikisinde ortak olup, laboratuvarın yüksek tekrarlamalı lazer deneyleri, lazer sistemleri ve ilgili tüm teknolojilerdeki uzmanlığını ve yeteneklerini getiriyor.

CSU liderliğindeki RISE merkezinin direktör yardımcısı Glenzer, "Heyecan verici bir gelişme, Colorado Devlet Üniversitesi ve SLAC'ta planlanan yeni lazer tesisleridir" diyor. CSU'daki yüksek güçlü lazer tesisi ve SLAC'ın Linac Tutarlı Işık Kaynağındaki MEC-U projesi, en yeni lazer mimarisini temel alacak ve saniyede 10 atışta lazer darbeleri sunacak.

Glenzer, "LCLS son on yıldır lazerleri saniyede 100'den fazla atışla çalıştırıyor ve bu da yüksek tekrarlama oranına sahip deneyler gerçekleştirme konusunda çok güçlü bir teknoloji uzmanlığına sahip olduğumuz anlamına geliyor" dedi. "Yüksek tekrarlama oranlarından yararlanabilecek, bu alana oldukça benzersiz ve IFE ile başarmak istediklerimizle iyi eşleşen yeni hedefler, tanılama araçları ve dedektörler geliştirdik."

Ancak odanın ortasındaki bir hedefin, hedef enkazı ve füzyon gücünün lazerleri veya hedef yerleştirmeyi etkilemeyeceği veya zarar vermeyeceği şekilde saniyede 10 kez hassas bir şekilde nasıl vurulacağı hakkında öğrenilecek hala çok şey var.

Fry, LLNL liderliğindeki STARFIRE merkezindeki bir ortak olarak SLAC'ın, SLAC'ta devam eden MEC-U projesi için inşa edilecek olanlarla yakından ilgili olan IFE lazer sistemlerine yönelik ayrıntılı teknik gereksinimlerin oluşturulmasına katkıda bulunacağını söylüyor.

"MEC-U'daki gelişmiş lazerler, enerjiyi lazere yönlendirmenin daha verimli bir yolunu ve daha yüksek tekrarlama oranında çalışmak için gelişmiş bir soğutma şemasını kullanacak. Geliştirdiğimiz teknolojiler ve bunlarla yanıtlayabildiğimiz bilimsel sorular, IFE için zorlayıcı."

Buna ek olarak, LCLS'den gelen ultra parlak X-ışınları, bilim adamlarının, füzyondan geçen hidrojen yakıtında neler olduğunu veya patlamaya neden olmak için peletten fırlayan malzemede neler olduğunu anlamalarına yardımcı olabilir.

Malzemelerin ve insanların işe koyulması
Gleason, aslında IFE'nin geliştirilmesinde malzemelerin önemli bir rol oynadığını söylüyor. "Bir hedefi eşit ve küresel bir şekilde patlatmak için lazerleri kullanmak çok zordur çünkü malzemeler her zaman kusurludur: Bir dislokasyon, bir kusur, kimyasal bir homojensizlik, bir yüzey pürüzlülüğü, orta ölçekte bir gözeneklilik vardır. Kısacası, her zaman varyasyonlar ve kusurlar vardır. malzemeler."

Kendisini heyecanlandıran şeylerden birinin, belirli IFE tasarımları için fizik modellerini test etmek ve iyileştirmek amacıyla atomik düzeyde IFE ile ilgili malzemeleri daha iyi anlamak olduğunu söyledi.

"SLAC'ta malzemeleri derinlemesine incelemek için olağanüstü araçlarımız var. Kusurların fiziğini anlayarak, onların 'kusurlarını' tasarımlarında dikkate alınabilecek özelliklere dönüştürebiliriz; sıkıştırmayı ayarlamak için çok sayıda düğmeye sahip olabiliriz. füzyon sürecinde."

Her üç araştırmacının da üstesinden gelmeye çalıştığı bir diğer büyük zorluk da, geleceğin füzyon enerjisi tesislerini araştırmak ve işletmek için gerekli iş gücünü oluşturmaktır.

Glenzer, merkezlerin öğrenci katılımı için finansman içerdiğini söyledi. "Yeni nesil bilim adamlarını ve teknisyenleri bu yeni yeteneklerden yararlanmaları için eğiteceğiz."

Fry ve Gleason ayrıca, gelişirken füzyon enerjisinin kapsayıcı bir girişim olması için insanları bu alana çekme konusunda da güçlü hissediyorlar.

Gleason, "Mühendislere, teknisyenlere, operatörlere, insan kaynaklarına ve satın alma uzmanlarına vb. ihtiyacımız olacak" dedi. "Bence pek çok genç füzyonun arkasında durabilir ve iklim krizini geri itecek bir şey yaparak güçlenmiş hissedebilir; yaşamlarında bir değişiklik görmek istiyorlar."

Glenzer bunu yapacaklarından emin. "İnsanlar bir füzyon enerji tesisi inşa etmenin 30 yıl alacağını tahmin ediyordu, ancak son ateşleme atılımı bu olasılığı gerçeğe yaklaştırdı. NIF'de geçtiğimiz 10 yıllık çalışma boyunca füzyon kazancını zaten 1.000 artırdık." dedi.

"Temiz, adil ve bol enerji kaynağı potansiyeli ve füzyon enerjisi gelişiminin beraberinde getirdiği tüm bilim ve teknoloji çok heyecan verici."

LCLS bir DOE Bilim Ofisi kullanıcı tesisidir. Füzyon enerji merkezleri, DOE'nin Ataletsel Füzyon Enerji Bilimi ve Teknolojisi Hızlandırıcı Araştırması (IFE-STAR) programı tarafından oluşturuldu.

Kaynak: Phys

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Doğada Bulunan Süper İletken Bilim Dünyasını Sarstı

Bilim insanları doğada bulabileceğiniz ilk alışılmadık süperiletkeni belirlediler.

Geleneksel süperiletkenler BCS adı verilen spesifik ve iyi bilinen bir paradigmayı takip eder.

Miassit doğal olarak oluşuyor ancak bu test laboratuvarda üretilmiş saf bir numune üzerinde yapıldı.

Yeni araştırmalarda bilim insanları, doğada bulunan bir mineralin nasıl tipik bir süper iletkenden daha fazlası olduğunu açıklıyor. Miassit, rodyum ve kükürtten yapılmış gri, metalik bir mineraldir ve Science Alert'in açıkladığı gibi, 2010 yılında normal bir süperiletken olarak tanımlanmıştır. Ancak şimdi miassit, kendisinin aynı zamanda "alışılmışın dışında" bir süperiletken olduğunu gösteren çeşitli tuhaf görünen testlerden geçmiştir. - şu ana kadar yalnızca laboratuvarda tasarlanmış malzemeleri içeren küçük bir gruba katılmak. Bu araştırma şu anda Communications Materials dergisinde yer alıyor ve bunun ne anlama geldiğini anlamak için öncelikle geleneksel süper iletkenleri anlamamız gerekiyor.

Elektriği ileten normal bir malzemenin içinde, hareket eden elektronlar, kendilerine yer olan yerden geçer. Ancak bu yollar çok büyük veya mükemmel olmadığından elektronlar dirençle karşılaşır. İletkenler genellikle ne kadar direnç ürettiklerine göre düzenlenir; ne kadar az direnç olursa o kadar iyidir. Isıtma yastıkları gibi bazı ürünler kasıtlı olarak direnç kullanır çünkü elektronlar "sıkışıp kaldıklarında" enerjilerinin daha fazlasını yapıya bırakırlar.

Süperiletkenlik ise katı bir malzemenin içindeki elektrik direncinin sıfıra düşmesi durumudur. İlk kez 1911'de Hollandalı bilim adamı Heike Kamerlingh Onnes ve öğrencileri tarafından keşfedildi ve o zamandan beri bilim insanları farklı türler veya farklı türlerin potansiyeli hakkında teoriler geliştirdi.

Tipik bir süperiletken malzeme, yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda ve genellikle yüksek miktarda basınç altında süperiletkenliğe ulaşır. Bunun nedeni, süperiletkenleri açıklayan Bardeen-Cooper-Schrieffer Teorisi (BCS) adı verilen ana teorinin, Bose-Einstein Yoğuşması (BEC) adı verilen maddenin düşük sıcaklıkta tutulan özel elektron çiftlerine dayanmasıdır. Yüksek sıcaklıktaki bir BEC, yüksek sıcaklıktaki bir süper iletken kadar rağbet görüyor çünkü herhangi bir şeyin mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa soğutulması ekipman ve enerji açısından pahalı.

Geleneksel olmayan süper iletkenler, BCS teorisi hakkında bildiklerimize uymayan herhangi bir süper iletken malzemedir. Ancak alışılmamış süperiletkenlere yönelik materyallerin test edilmesi, bunların laboratuarda yapılmasını ve ardından neredeyse sıfır sıcaklıklara konulmasını içeriyordu. Bu uzun süre mümkün olmadı.

1978'de Alman fizikçi Frank Steglich laboratuvarında seryum, bakır ve silikondan yapılmış ilk alışılmadık süper iletkeni keşfetti. Bu "ağır fermiyon" süperiletken BCS teorisine uymuyor, dolayısıyla süperiletkenliği başka bir şeyden geliyor. Diğer alışılmadık süperiletken türleri arasında kupratlar (bakır içeren özel malzemeler) ve ferropniktitler (nitrojen, bizmut veya diğer Grup 15 elementleri içeren demir) bulunur.

Ancak yeni makalenin açıkladığı gibi, bu malzemelerin tümü “sentetik katı hal kimyasının ürünleridir ve doğada bulunmaz. Çalışmamız, Rh17S15'in alışılmadık süperiletkenlerin benzersiz bir üyesi olduğunu ve doğal bir mineral olarak ortaya çıkan tek örnek olduğunu ortaya koyuyor." Rodyum kendi başına ve laboratuarda üretilen bazı bileşiklerde "kırılgan bir süper iletkendir". Sülfür de süperiletken hidrojen sülfitte bulunur; bu gaz, Uranüs'ün derinliklerinde olmadığı sürece doğada asla katı mineral formunda bulunamaz.

Science Alert'ten David Nield, laboratuvar yapımı miassit'in tüm süperiletken testlerini geçtiğini açıklıyor. "Alışılmadık süperiletkenliği belirlemek için, malzemenin zayıf bir manyetik alana tepkisini ölçen Londra nüfuz derinliği testi de dahil olmak üzere üç farklı test kullanıldı. Başka bir test, malzemede süperiletken haline geldiği sıcaklığı etkileyebilecek kusurlar yaratmayı içeriyordu." Ayrıca malzemedeki enerji boşluklarının doğasını ve miktarını da incelediler, çünkü bu özel kalite süperiletkenliği mümkün kılan şeydi. Malzeme yeterince soğutulduğunda enerji aralığı, elektronların hiçbir dirençle karşılaşmadan serbestçe değiş tokuş edilebileceği bir enerji aralığına dönüşür.

Miassit, alışılmadık süperiletkenlik gösteren ilk doğal mineraldir, ancak araştırmacılar onun ilginç bir doğal süperiletken kategorisine katıldığını açıklıyor: kovelit, bazı meteorlar, parkerit, paladseit ve miassitin kendisi, laboratuvarda doğal olarak oluşan analoglara sahip geleneksel süper iletkenlerdir. . Bu makale miassit'in geleneksel özelliklerinin yanı sıra sıra dışı niteliklerini de araştırıyor; aşırı başarılı biri hakkında konuşalım.

Miassit doğada bulunsa da herhangi bir doğal örneğin süperiletken olması pek olası değildir. Bu kırılgan mineral tipik olarak başka bir mineralin kurabiye hamurundaki çikolata parçacıkları gibi bir kalıntı olarak bulunur. Bazı birikintiler muhtemelen Güneş Sistemi'nin doğuşundan hemen sonrasına, yani 4,45 milyar yıl öncesine dayanıyor ve o zamandan beri Dünya karışımında ortalıkta dolaşıyorlar. Evet, bilim insanları laboratuvar örneklerini düzensiz bir durumda test ettiler, ancak bu süreç, milyarlarca yıllık gerçek dünya deneyimiyle karşılaştırıldığında oldukça düzenli.

Ancak şimdi, miassit örneğine sahip olan herkesin elinde potansiyel alışılmadık bir süperiletken var. Laboratuvara!

Kaynak: Prevention

[™ Admin]

CERN 20 yıl sonra ışın öldürücü rezonansı keşfetti

Parçacık hızlandırıcılar, elektronlar, protonlar ve iyonlar gibi farklı boyutlarda doğrusal veya dairesel olabilen yüklü parçacıklardan oluşan ışınlar üretir ve hızlandırır. Yüksek yoğunluklu dairesel parçacık hızlandırıcılarda rezonanslar rahatsızlık verebilir, parçacıkların rotalarından fırlamasına ve ışın kaybına neden olabilir.

Süper Proton Senkrotron'daki (SPS) bilim insanları, Darmstadt'taki GSI'daki bilim insanları ile işbirliği içinde, belirli bir rezonans yapısının varlığını deneysel olarak kanıtlamayı başardılar.

Daha önce teorik olarak ortaya atılmış ve simülasyonlarda ortaya çıkmış olmasına rağmen, bu yapının deneysel olarak incelenmesi, dört boyutlu uzaydaki parçacıkları etkilemesi nedeniyle oldukça zordur.

En son sonuçlar, CERN'deki LHC enjektörleri ve GSI'daki SIS18/SIS100 tesisi için düşük enerjili ve yüksek parlaklıktaki ışınların yanı sıra LHC gibi büyük parlaklığa sahip yüksek enerjili ışınlar için ışın kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olacaktır. ve geleceğin yüksek enerjili çarpıştırıcıları.

Nedeni arama

Bunun nedenini arama fikri, 2002 yılında GSI ve CERN'deki bilim adamlarının, hızlandırıcılar daha yüksek ışın yoğunluğunu zorladığında parçacık kayıplarının arttığını fark etmesiyle ortaya çıktı.

Rezonansların ve doğrusal olmayan olayların parçacık ışınlarını nasıl etkilediğini tahmin etmek, bazı çok karmaşık dinamiklerin çözülmesini gerektirir. Bu, SPS'deki bilim adamlarının Darmstadt'taki GSI'daki meslektaşlarıyla işbirliği yapmasına yol açtı.

CERN'den bir bilim adamı ve makalenin yazarlarından biri olan Hannes Bartosik, "İşbirliği, gelecekte ihtiyaç duyulan ışın performansını ve yoğunluğunu sunabilmek için bu makineleri neyin sınırladığını anlama ihtiyacından doğdu" dedi.

Nasıl belirlendi?

Rezonansların parçacık hareketini nasıl etkilediğini ölçmek için bilim adamları, SPS çevresinde ışın konumu monitörleri kullandılar. Yaklaşık 3.000 ışın geçişinden fazla monitörler, ışındaki parçacıkların hem yatay hem de dikey düzlemde ortalanmış mı yoksa bir tarafta mı olduğunu ölçtü.

Makalenin yazarlarından biri olan CERN'den Frank Schmidt, rezonansların ışın stabilitesi üzerindeki etkisini anlamak için büyük hızlandırıcı ekiplerinin muazzam bir simülasyon çalışması gerektirdiğini açıkladı.

GSI'da bilim insanı ve makalenin yazarlarından biri olan Giuliano Franchetti, bu rezonanslarla parçacıkların tam olarak istedikleri yolu izlemeyip uçup kaybolmaları olduğunu söyledi. "Bu, ışın bozulmasına neden oluyor ve gerekli ışın parametrelerine ulaşmayı zorlaştırıyor" diyor.

Bulgular çeşitli alanlardaki araştırmalara nasıl yardımcı olacak?

Parçacık hızlandırıcıları çeşitli alanlardaki araştırmalarda önemli bir rol oynamaktadır; örneğin tıpta, tıbbi ekipmanın sterilize edilmesinden farklı amaçlar için veya kanser hücrelerinin yok edilmesinde, çevresel izlemede veya havacılık teknolojilerinde.

Bartosik, "Son bulgumuzu bu kadar özel kılan şey, bireysel parçacıkların birleşik rezonansta nasıl davrandığını göstermesidir" diyor. Eşleşmiş rezonans yapılarının varlığının artık deneysel olarak gözlemlendiğini, başka bir deyişle yapılması gereken çok şey olduğunu söylemek önemlidir.

Franchetti, "Parçacıkların bu rezonansların varlığında nasıl hareket ettiğini açıklamak için bir teori geliştiriyoruz" dedi. Bu çalışmayı öncekilerle birleştirerek, hem mevcut hem de gelecekteki hızlandırıcılar için bu rezonansların etkilerini nasıl önleyecekleri veya en aza indirecekleri konusunda ipuçları elde edeceklerini umduklarını ifade ettiler.

Kaynak: Interesting Engineering

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Bizmut mıknatıslardan o kadar güçlü bir şekilde itilir ki, havaya uçar. Nasıl mı?

Bizmut, günlük yaşamda pek karşılaşmadığımız, sıra dışı bir elementtir. Ancak periyodik tablonun tabanına yakın bir yerde bulunan bu güzel, yanardöner metal bazı olağanüstü özellikler sergiliyor. Manyetik havaya yükselme (bizmutun iki mıknatıs arasında görünüşte süzülme yeteneği) belki de en ilginç olanlardan biridir. Bizmut ve mıknatıslar arasındaki itme o kadar güçlü ki metalin havaya kalkmasına neden oluyor.

Peki bizmut neden mıknatıslardan bu kadar güçlü bir şekilde itiliyor?

MIT'de manyetik malzeme kimyacısı olan Eric Riesel'e göre cevap, bizmutun sergilediği manyetizma türüne bağlı. Her malzemenin, elementin elektronlarının spin olarak bilinen kuantum özelliği tarafından belirlenen manyetik özellikleri vardır. Ancak bu dönüş yalnızca iki yöne (yukarı veya aşağı) işaret edebilir ve bir malzemedeki tüm dönüşlerin birleşimi, elemanın tam olarak ne tür bir manyetizma sergileyeceğini tanımlar.

Riesel, WordsSideKick.com'a şöyle konuştu: "Çoğu insan, dönüşlerin birbiriyle aynı hizada olduğu demir gibi ferromıknatıslara (kalıcı mıknatıslar) aşinadır, ancak aynı zamanda dönüşlerin birbirine zıt yönlere işaret ettiği anti-ferromıknatıslar da vardır."

Ancak başka bir manyetik kategori çifti daha var: paramanyetizma ve diyamanyetizma. "Paramıknatıslarda, bir manyetik alan uyguladığınızda, o malzemedeki dönüşler, gücüyle orantılı olarak alanla aynı hizaya gelecektir" dedi. "Diyamanyetler alana zıt yönde bir kuvvet uygulayarak onu iter."

Bizmut diyamanyetik bir malzeme örneğidir, ancak bu, elementin elektron konfigürasyonundan bekleyeceğimiz davranış değildir. Bir malzemenin sergilediği manyetizma türü, elektronların düzenine ve onlara karşılık gelen spinlere bağlıdır. Elektronlar çekirdeği, kabuk adı verilen tanımlanmış katmanlarda daire içine alır ve bunlar ayrıca s, d, p ve f yörüngeleri adı verilen seviyelere bölünür.

Tipik olarak diyamanyetik malzemeler kapalı bir kabuk yapısına sahiptir. Bu, belirli bir grup yörüngenin tamamen dolu olduğu ve elektronların biri yukarı, diğeri aşağı bakacak şekilde eşleşmeye zorlandığı anlamına gelir; bu da esasen dönüşleri iptal eder. Tersine, paramanyetik malzemeler genellikle kısmen dolu yörüngelere sahiptir; bu, elektronların eşlenmemiş olduğu ve dönüşlerini aynı yönde hizalayabildiği anlamına gelir.

Bizmut periyodik tablonun 15. grubunda yer alır. S, d ve f yörüngelerinin hepsi doludur, ancak p yörüngeleri olası altı elektrondan üçünü içerir. Yani bizmut, yörüngeleri kısmen doldurmuştur ve bir paramıknatıs gibi davranmalıdır. Bununla birlikte, periyodik tablonun altıncı sırasındaki konumu, bizmutun bazı sıra dışı ağır atom özelliklerine de sahip olduğu anlamına gelir.

MIT'de manyetik malzeme kimyacısı olan Ira Martyniak, "Periyodik tablodaki f bloğundan sonra bulunan kimyasal elementlerin en dıştaki elektronları, ışık hızının önemli kesirleri olan hızlarda çekirdeğin etrafında dönüyor" dedi. "Doğrudan görelilik etkisi, 6s ve 6p yörüngelerinin büzülmesini ve çekirdeğe daha yakın durmasını sağlar, bu da anormal fiziksel ve kimyasal özelliklere yol açar."

Bu göreceli etkiler, bizmutun alışılmamış süperiletkenliği, çok düşük erime noktası (520,7 Fahrenheit derece veya 271,5 santigrat derece) ve kristallerinin olağandışı şekli gibi birçok şaşırtıcı özelliğinden sorumludur. Beklenmedik diyamanyetizma bir istisna değildir.

"Bizmutun 6p yörüngesinde eşleşmemiş elektronlar olmasına rağmen, 6s ve 6p seviyelerinin göreceli daralması nedeniyle, 6p elektronlarından kaynaklanan paramanyetizma bastırılır ve bizmutun davranışına büyük ölçüde kapalı kabuklar ve büyük boyutlar hakim olur. Martyniak, WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, atomun güçlü diyamanyetizmaya yol açtığını söyledi.

Diyamanyetik malzemelerin, bakır bobinlerdeki (elektrik üretmek için kullanılan) elektromanyetik indüksiyon ve yüksek hızlı maglev trenlerinin alüminyum rayları dahil olmak üzere birçok değerli uygulaması vardır. Bizmutun kendisi genel kullanım için pratik bir malzeme olamayacak kadar ağırdır, ancak güçlü diamanyetizması onun artık süper iletkenlerde ve kuantum hesaplamada ortak bir bileşen olduğu anlamına gelir.

Kaynak: Live Science

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Princeton Laboratuvarı füzyon atılımında lityum ile plazma sınırını zorluyor

ABD'deki Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'ndaki (PPPL) araştırmacılar, nükleer füzyonu gerçeğe dönüştürme yolunda önemli bir adım attı. Ekip, soğumaya başlamadan önce plazmanın kenarındaki yüksüz veya nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu belirledi ve bu da reaksiyonu kararsız hale getirdi.

Ekip, bu bilgiyi kullanarak reaktörden istikrarlı bir çıktı sağlamak için tam olarak ne kadar nükleer yakıt ekleyebileceklerini belirleyebiliyor.

Dünya daha yeni, daha temiz enerji kaynakları ararken, nükleer füzyon reaktörleri güvenilir enerjinin bir sonraki sınırı olarak görülüyor. Güneş'in enerji sürecini kopyalamayı amaçlayan nükleer füzyon yaklaşımı, hidrojen atomlarını helyuma eritmek ve enerji açığa çıkarmak için sıcak plazma yaratıyor.
Bu teorik olarak işe yarasa da, bilim insanları yalnızca birkaç durumda girdiden daha fazla enerji üretebildiler. Üstelik halihazırda füzyon bazlı enerji üretmek için gerekli olan kurulum, ticarileştirilmiş bir kurulumda kullanılamayacak kadar kapsamlıdır. PPPL'deki araştırmacılar, daha küçük boyutlu füzyon reaktörlerinin sağlanmasına yardımcı olabilecek biraz farklı tipte bir nükleer füzyon reaktörü üzerinde çalışıyorlar.

Lityum tokamak nedir?

Araştırmacılar genellikle hidrojen plazmasını tokamak adı verilen çörek şeklindeki kapların içinde tutmak için füzyon deneyleri için güçlü manyetik alanlar kullanıyor. Ekip, PPPL'de tokamaklarının iç duvarlarını lityum ile kapladı. Basın bültenine göre bu, plazmadan çıkan yüksek oranda hidrojen atomunu tuttuğu için tokamak duvarının davranışını değiştiriyor. Bu Lityum Tokamak Deneyi- betadır (LTX- ꞵ).

Lityum kaplı bir duvar olmadığında birçok hidrojen atomu tokamak duvarlarından plazmaya geri döner. PPPL araştırmacıları daha önce bu sayıyı düşük tutmanın, plazmanın kenarda sıcak ve sabit kalmasına izin verirken, reaktör içinde hareket için daha fazla alan sağladığını göstermişti.

Ekip, yeni araştırmalarında, kenar soğumaya başlamadan önce (LTX-ꞵ) içindeki plazmanın kenarındaki nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu belirledi. Ekip, plazmanın kenarındaki yoğunluğun 1 x 1019 m-3 seviyesinin altında kalması gerektiğini öne sürüyor. (LTX-ꞵ) için böyle bir seviye ilk kez tanımlanıyor.

Plazma boyunca eşit sıcaklığın korunması

Lityum tokamakta yakıt iki şekilde eklenebilir: kenardan hidrojen gazı püskürtülerek veya nötr parçacıklar ışınlanarak. PPPL ekibi, yakıt akışını optimize ederek, şebekeye sağlanabilecek kararlı bir şekilde enerji üreten füzyon reaksiyonunu sürdürmek için bir yöntem belirlemeyi amaçlıyor.

Bir füzyon reaksiyonunun nerede yönetilebileceğini belirlemek için fizikçiler genellikle plazma kenarının sıcaklığını ölçer ve bunu çekirdeğiyle karşılaştırır. Bu sayılar daha sonra bir grafik üzerinde çizilir ve çizginin eğimi incelenir.

Eğer iki sıcaklık benzerse çizgi düzdür ve buna düz sıcaklık profili adı verilir. Kenardaki sıcaklık çekirdekteki sıcaklıktan düşükse buna tepe sıcaklık profili adı verilir.

PPPL araştırmacıları, düz bir sıcaklık profiline izin veren nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu belirlediler. Bu nötr yoğunlukların ötesine geçmek, yırtılma modları olarak da bilinen kararsızlıklara yol açar. Kontrol edilmezse, bu yırtılma modları bir füzyon reaksiyonunun dengesini bozabilir ve durdurabilir.

Araştırmacılar artık nötr ışın kullanarak plazma ısıtmasını en üst düzeye çıkarmak için ışın yörüngelerini kullanıyor.

Kaynak: IE

[™ Admin]

Plazma füzyonu: Ateşe yeterli miktarda yakıt eklenmesi

Kontrolü korurken yangına ne kadar yakıt ekleyebiliriz?

Mecazi anlamda konuşursak, ABD Enerji Bakanlığı'nın Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'ndaki (PPPL) bir ekibin son zamanlarda kendilerine sorduğu soru bu.

Artık belirli bir senaryoya yönelik yanıta sahip olduklarına inanıyorlar. Füzyondan elde edilen enerjiyi elektrik şebekesine taşımak Laboratuvar'ın işinin bir parçası.

Füzyon plazması içeren kabın iç yüzeyinin sıvı lityumla kaplanması vaadini gösteren son bulgulara dayanarak araştırmacılar, plazmanın kenarı soğumadan önce plazmanın kenarındaki yüksüz veya nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu belirlediler. bazı istikrarsızlıklar öngörülemez hale gelir.

Füzyon plazmasının kenarındaki nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu bilmek önemlidir çünkü araştırmacılara füzyon reaksiyonunu nasıl ve ne kadar ateşleyecekleri konusunda fikir verir.

Nükleer Füzyon alanında yeni bir makalede yer alan araştırma, Lityum Tokamak Deneyi-Beta (LTX-β) adı verilen bir füzyon plazma kabı içindeki deneylerden elde edilen gözlemleri, sayısal simülasyonları ve analizleri içermektedir.

LTX-β'nın benzersiz ortamı

LTX-β, manyetik alanlar kullanarak plazmayı çörek şeklinde tutan dünya çapındaki birçok füzyon damarından biridir. Bu tür gemilere tokamak adı veriliyor. Bu tokamak'ı özel kılan şey iç duvarlarının neredeyse tamamının lityumla kaplanabilmesidir. Bu, lityumun plazmadan çıkan hidrojen atomlarının çok yüksek bir yüzdesini tutması nedeniyle duvar davranışını temelden değiştirir.

Lityum olmasaydı çok daha fazla hidrojen duvarlardan sıçrayıp plazmaya geri dönerdi. 2024'ün başlarında araştırma ekibi, hidrojen için bu düşük geri dönüşüm ortamının plazmanın en uç noktasını sıcak tuttuğunu, plazmayı daha stabil hale getirdiğini ve daha büyük hacimde plazma için yer sağladığını bildirdi.

PPPL'de yönetici baş araştırma fizikçisi ve LTX-β başkanı Richard Majeski, "Lityum duvarının daha küçük bir füzyon reaktörünü mümkün kılabileceğini ve bunun da daha yüksek güç yoğunluğuna dönüşebileceğini göstermeye çalışıyoruz" dedi. Sonuçta bu araştırma, dünyanın ihtiyaç duyduğu uygun maliyetli füzyon güç kaynağına dönüşebilir.

Şimdi LTX-β ekibi, plazma yakıtı ile stabilitesi arasındaki ilişkiyi gösteren ek bulgular yayınladı. Özellikle araştırmacılar, kenar soğumaya başlamadan önce LTX-β içindeki plazmanın kenarındaki nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu buldular ve bu da potansiyel olarak stabilite sorunlarına yol açtı.

Araştırmacılar, plazmanın kenarındaki yoğunluğu yeni tanımlanan 1 x 1019 m-3 seviyesinin altında tutarak belirli kararsızlıkların olasılığını azaltabileceklerine inanıyorlar. LTX-β için böyle bir seviye ilk kez belirleniyor ve lityumun bir tokamaktaki iç duvar kaplaması için ideal seçim olduğunu kanıtlamanın misyonlarında büyük bir adım olduğunu bilmek, çünkü onları en iyi uygulamalara doğru yönlendiriyor. Plazmalarını beslemek için.

LTX-β'da füzyon iki şekilde beslenir: kenardan hidrojen gazı püskürtülerek ve nötr parçacıklardan oluşan bir ışın kullanılarak. Araştırmacılar, gelecekteki füzyon reaktörlerinde füzyonu uzun süre sürdürecek ve aynı zamanda elektrik şebekesi için pratik hale getirmeye yetecek kadar enerji üretecek en uygun plazmayı oluşturmak için her iki yöntemi birlikte nasıl kullanacaklarını geliştiriyorlar.

Plazma boyunca eşit sıcaklığı korumak için arıtma yöntemleri
Fizikçiler, yönetimin ne kadar kolay olacağını değerlendirmek için genellikle kenardaki sıcaklığı çekirdek sıcaklığıyla karşılaştırır. Bu sayıları bir grafiğe çizerler ve doğrunun eğimini dikkate alırlar. İç çekirdek ve dış kenardaki sıcaklık hemen hemen aynıysa, çizgi neredeyse düzdür, dolayısıyla buna düz sıcaklık profili denir. Dış kenardaki sıcaklık, iç çekirdekteki sıcaklıktan önemli ölçüde düşükse bilim insanları buna zirve sıcaklık profili diyor.

"Ekip, düz kenarlı bir sıcaklık profiline izin veren bir plazmanın kenarının ötesindeki nötr parçacıkların maksimum yoğunluğunu belirledi. Kenardaki nötr parçacıkların bu sayısının ötesine geçmek kesinlikle kenar sıcaklığınızı düşürecek ve sonunda PPPL'de personel araştırma fizikçisi ve yeni makalenin baş yazarı Santanu Banerjee, "sıcaklık profilinin zirveye ulaştığını" söyledi.

"Aynı nötr yoğunluk, yırtılma modları olarak bilinen kararsızlıkların eşiğidir. Bu yoğunluğun ötesinde, yırtılma modları istikrarsızlaşma eğilimindedir, plazmaya yönelik tehditlere neden olur ve kontrolsüz bırakılırsa füzyon reaksiyonunu durdurabilir."

Kararsızlıklar çok büyük olursa füzyon reaksiyonu sona erecektir. Güç şebekesini desteklemek için araştırmacılar, reaksiyonun stabil olması için füzyon plazmasını yönetmenin en iyi yollarını bulmaya çalışıyorlar.

Banerjee ve Majeski, makale üzerinde PPPL'den Dennis Boyle, Anurag Maan, Nate Ferraro, George Wilkie, Mario Podesta ve Ron Bell dahil olmak üzere diğer birçok araştırmacıyla birlikte çalıştı.

Proje üzerinde çalışmalar devam ediyor. PPPL mühendisi Dylan Corl, plazmayı ısıtmak için kullanılan nötr ışının tokamak'a enjekte edilme yönünü optimize ediyor. Corl, "Temel olarak bunun için yeni bir liman yaratıyoruz" dedi. LTX-β'nın 3 boyutlu bir modelini kullanıyor ve ışının, plazmayı ölçmek için kullanılan araçlar gibi ekipmanın başka bir kısmına çarpmayacağından emin olmak için farklı ışın yörüngelerini test ediyor. Corl, "En iyi açıyı bulmak zor oldu ama artık bunu başardığımıza inanıyorum" dedi.

Kaynak: Phys

[™ Admin]

Araştırmacılar elektromanyetik enerji emiliminin temel sınırlarını kanıtlıyor

Duke Üniversitesi'ndeki elektrik mühendisleri, belirli bir kalınlığa sahip şeffaf bir malzemenin ne kadar elektromanyetik enerji emebileceğinin teorik temel sınırını belirlediler. Bu bulgu, mühendislerin gizli veya kablosuz iletişim gibi uygulamalar için belirli radyasyon frekanslarını bloke ederken diğerlerinin geçmesine izin verecek şekilde tasarlanmış cihazları optimize etmesine yardımcı olacak.

Duke Üniversitesi'nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Willie Padilla, "Bilinen evrendeki fiziğin çoğunun zaten temel çözümleri var veya kesin bir cevap alınamayacak kadar karmaşık" dedi. "Herhangi bir alanda bunun gibi gerçekten yeni, temel ve kesin bir sonuç bulmak nadirdir."

İster anten inşa edin, ister güneş kremi geliştirin, belirli ışık türlerinin emilmesi gereken birçok durum vardır. Bu miktarı en üst düzeye çıkarmanın bir yolu, enerjiyi emen malzemenin kalınlığını arttırmaktır.

Ancak şeffaf bir malzemenin bu emilimi sağlaması için gereken kalınlık şimdiye kadar bilinmiyordu.

20 yılı aşkın bir süre önce, Rusya'nın Moskova şehrindeki Teorik ve Uygulamalı Elektrodinamik Enstitüsü'nden Konstantin N. Rozanov, belirli bir kalınlıktaki bir cihazın bir tarafı metalle kaplanmışsa absorbe edebileceği dalga boyları aralığındaki en fazla ışığı ortaya çıkardı. Bu senaryo, bir tarafta tüm ışığın geri yansıdığı veya emildiği bir sınır oluşturarak belirli bir matematiksel yaklaşımın sorunu çözmesine olanak tanıyan bir kısıtlama sağlar.

Ancak bu metal kenarı ortadan kaldırmak ve ışığın devam etmesine izin vermek, elektromanyetik spektrumda tamamen farklı renkte bir attır.

Padilla'nın laboratuvarında çalışan araştırma görevlisi Yang Deng, "Rozanov, frekans yerine dalga boyunda çalışarak akıllıca bir numara kullandı" dedi. "Ancak birçok araştırmacı o zamandan bu yana bu soruna bu yaklaşımı kullanmayı denedi ve başarısız oldu."

Padilla ve Deng, yeni bir matematiksel yaklaşım geliştirmek için Duke'ta Rhodes Ailesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Profesörü Vahid Tarokh ile işbirliği yaptı. Tarokh'un araştırması geniş bir konu yelpazesini kapsıyor ve veri kümelerinden en iyi şekilde yararlanmak için yeni formülasyonlar ve yaklaşımlar izliyor.

Tarokh, matematik şapkasından bir tavşan çıkararak problemi çözülebilecek şekilde nasıl şekillendireceğini bulmayı başardı.

Padilla, "Geri bakış 20/20, ancak matematikçiler bile bu yaratıcı stratejilere 'hileler' diyor." dedi.

Araştırmacılar, uzun süredir aranan bir sorunu çözmenin ötesinde, çalışmalarının birçok alanda pratik sonuçları olduğunu söylüyor. Metal destekli emiciler hiçbir tür elektromanyetik enerjinin geçmesine izin vermez. Ancak bazı frekansları bloke ederken diğerlerinin geçmesine izin vermek isteyebileceğiniz bazı uygulamalar vardır.

Örneğin, cep telefonları belirli zararlı elektromanyetik radyasyon türlerini engellerken GPS veya Bluetooth gibi diğerlerinin geçmesine izin vermek isteyebilir. Bu tür bir hedefin temel sınırlarını bilmek, mühendislerin tasarımlarını optimize etmek için daha fazla çalışmanın çabaya değmeyeceğini bilmelerine olanak tanır.

Kaynak: Phys

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Makine öğrenimi dikey eksenli rüzgar türbinlerinin uygulanabilirliğini sağlayacak

Endüstriyel bir rüzgar türbini hayal ediyorsanız, muhtemelen teknik olarak yatay eksenli rüzgar türbini (HAWT) olarak bilinen yel değirmeni tasarımını hayal edersiniz. Ancak Orta Doğu'da 8. yüzyılda tahıl öğütmek için geliştirilen ilk rüzgar türbinleri dikey eksenli rüzgar türbinleriydi (VAWT), yani rüzgara paralel değil dik olarak dönüyorlardı.

Daha yavaş dönüş hızları nedeniyle VAWT'ler HAWT'lardan daha az gürültülüdür ve daha yüksek rüzgar enerjisi yoğunluğuna ulaşır; bu da hem karada hem de denizde aynı çıktı için daha az alana ihtiyaç duydukları anlamına gelir. Bıçaklar ayrıca yaban hayatı dostudur: Yukarıdan aşağıya doğru dilimlemek yerine yanal olarak döndükleri için kuşların bunlardan kaçınması daha kolaydır.

Bu avantajlara rağmen VAWT'ler neden günümüz rüzgar enerjisi pazarında büyük ölçüde yok? Mühendislik Fakültesi Kararsız Akış Teşhis Laboratuvarı'nda araştırmacı olan Sébastien Le Fouest'in ((UNFOLD) açıkladığı gibi, mesele, sensör teknolojisi ve makine öğreniminin bir kombinasyonuyla çözülebileceğine inandığı bir mühendislik sorununa (hava akışı kontrolü) dayanıyor.

Nature Communications'da yayınlanan bir makalede Le Fouest ve UNFOLD başkanı Karen Mulleners, VAWT kanatları için türbin verimliliğinde %200 artış ve yapıyı tehdit eden titreşimlerde %77 azalma sağlayan iki optimum eğim profilini açıklıyor.

Le Fouest, "Çalışmamız, bildiğimiz kadarıyla, bir VAWT kanadı için en iyi eğimi belirlemek amacıyla genetik öğrenme algoritmasının ilk deneysel uygulamasını temsil ediyor" diyor.

Aşil topuğunun avantaja dönüştürülmesi

Le Fouest, Avrupa'nın kurulu rüzgar enerjisi kapasitesi yılda 19 gigawatt artarken, BM'nin karbon emisyonlarına ilişkin 2050 hedeflerini karşılamak için bu rakamın 30 GW'a yakın olması gerektiğini açıklıyor.

"Bunu başarmanın önündeki engeller finansal değil, sosyal ve yasaldır; boyutları ve gürültüleri nedeniyle rüzgar türbinlerinin halk tarafından kabulü çok düşüktür" diyor.

Bu açıdan avantajlarına rağmen VAWT'lerin ciddi bir dezavantajı vardır: yalnızca orta düzeyde, sürekli hava akışıyla iyi çalışırlar. Dikey dönme ekseni, kanatların rüzgara göre sürekli yön değiştirdiği anlamına gelir.

Güçlü rüzgar, hava akışı ile kanat arasındaki açıyı artırarak dinamik durma adı verilen bir olayda bir girdap oluşturur. Bu girdaplar kanatların dayanamayacağı geçici yapısal yükler oluşturur.

Rüzgara karşı direnç eksikliğinin üstesinden gelmek için araştırmacılar, ona etki eden hava kuvvetlerini ölçmek üzere, harekete geçen bıçak şaftına sensörler yerleştirdiler. Bıçağı farklı açılarda, hızlarda ve genliklerde ileri geri hareket ettirerek bir dizi "adım profili" oluşturdular. Daha sonra, 3.500'den fazla deneysel yineleme gerçekleştiren bir genetik algoritmayı çalıştırmak için bir bilgisayar kullandılar. Evrimsel bir süreç gibi, algoritma en verimli ve sağlam adım profillerini seçti ve yeni ve geliştirilmiş "yavrular" oluşturmak için bunların özelliklerini yeniden birleştirdi.

Bu yaklaşım, araştırmacıların yalnızca türbin verimliliğine ve sağlamlığına önemli ölçüde katkıda bulunan iki hatve profil serisini tanımlamasına değil, aynı zamanda VAWT'lerin en büyük zayıflığını bir güce dönüştürmesine de olanak tanıdı.

Le Fouest şöyle açıklıyor: "Rüzgar türbinlerini yok eden aynı fenomen olan dinamik durma, daha küçük ölçekte kanadı ileri doğru itebilir. Burada, güç üretmek için kanat eğimini ileri doğru yönlendirerek dinamik durmayı gerçekten kendi avantajımıza kullanıyoruz," diye açıklıyor Le Fouest.

"Çoğu rüzgar türbini, kanatlar tarafından üretilen kuvvetin açısını yukarı doğru ayarlar ve bu da dönüşe yardımcı olmaz. Bu açının değiştirilmesi yalnızca daha küçük bir girdap oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda onu tam olarak doğru zamanda iter ve bu da ikinci bir güç üretimi bölgesiyle sonuçlanır. Rüzgar yönünde."

Makale Le Fouest'in doktora derecesini temsil ediyor. UNFOLD laboratuvarında çalışın. Şimdi konsept kanıtlı bir VAWT oluşturmayı planlıyor. Amaç, onu dış mekana kurmak, böylece gerçek dünya koşullarına gerçek zamanlı tepki verirken test edilebilmesini sağlamak.

Le Fouest, "Bu hava akışı kontrol yönteminin verimli ve güvenilir VAWT teknolojisini olgunluğa ulaştıracağını ve böylece ticari olarak kullanıma sunulabileceğini umuyoruz" diyor.

Kaynak: TechXplore

[™ Admin]

Doğada Bulunan Süper İletken Bilim Dünyasını Sarstı

Bilim insanları doğada bulabileceğiniz ilk alışılmadık süperiletkeni belirlediler.

Geleneksel süperiletkenler BCS adı verilen spesifik ve iyi bilinen bir paradigmayı takip eder.

Miassit doğal olarak oluşuyor ancak bu test laboratuvarda üretilmiş saf bir numune üzerinde yapıldı.

Yeni araştırmalarda bilim insanları, doğada bulunan bir mineralin nasıl tipik bir süper iletkenden daha fazlası olduğunu açıklıyor. Miassit, rodyum ve kükürtten yapılmış gri, metalik bir mineraldir ve Science Alert'in açıkladığı gibi, 2010 yılında normal bir süperiletken olarak tanımlanmıştır. Ancak şimdi miassit, kendisinin aynı zamanda "alışılmışın dışında" bir süperiletken olduğunu gösteren çeşitli tuhaf görünen testlerden geçmiştir. - şu ana kadar yalnızca laboratuvarda tasarlanmış malzemeleri içeren küçük bir gruba katılmak. Bu araştırma şu anda Communications Materials dergisinde yer alıyor ve bunun ne anlama geldiğini anlamak için öncelikle geleneksel süper iletkenleri anlamamız gerekiyor.

Elektriği ileten normal bir malzemenin içinde, hareket eden elektronlar, kendilerine yer olan yerden geçer. Ancak bu yollar çok büyük ya da mükemmel olmadığından elektronlar dirençle karşılaşır. İletkenler genellikle ne kadar direnç ürettiklerine göre düzenlenir; ne kadar az direnç olursa o kadar iyidir. Isıtma yastıkları gibi bazı ürünler kasıtlı olarak direnç kullanır çünkü elektronlar "sıkışıp kaldıklarında" enerjilerinin daha fazlasını yapıya bırakırlar.

Süperiletkenlik ise katı bir malzemenin içindeki elektrik direncinin sıfıra düşmesi durumudur. İlk kez 1911'de Hollandalı bilim adamı Heike Kamerlingh Onnes ve öğrencileri tarafından keşfedildi ve o zamandan beri bilim insanları farklı türler veya farklı türlerin potansiyeli hakkında teoriler geliştirdi.

Tipik bir süperiletken malzeme yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda ve genellikle yüksek miktarda basınç altında süperiletkenliğe ulaşır. Bunun nedeni, süperiletkenleri açıklayan Bardeen-Cooper-Schrieffer Teorisi (BCS) adı verilen ana teorinin, Bose-Einstein Yoğuşması (BEC) adı verilen maddenin düşük sıcaklıkta tutulan özel elektron çiftlerine dayanmasıdır. Yüksek sıcaklıktaki bir BEC, yüksek sıcaklıktaki bir süper iletken kadar rağbet görüyor çünkü herhangi bir şeyin mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa soğutulması ekipman ve enerji açısından pahalı.

Geleneksel olmayan süper iletkenler, BCS teorisi hakkında bildiklerimize uymayan herhangi bir süper iletken malzemedir. Ancak alışılmamış süperiletkenlere yönelik materyallerin test edilmesi, bunların laboratuarda yapılmasını ve ardından neredeyse sıfır sıcaklıklara konulmasını içeriyordu. Bu uzun süre mümkün olmadı.

1978'de Alman fizikçi Frank Steglich laboratuvarında seryum, bakır ve silikondan yapılmış ilk alışılmadık süper iletkeni keşfetti. Bu "ağır fermiyon" süperiletken BCS teorisine uymuyor, dolayısıyla süperiletkenliği başka bir şeyden geliyor. Diğer alışılmadık süperiletken türleri arasında kupratlar (bakır içeren özel malzemeler) ve ferropniktitler (nitrojen, bizmut veya diğer Grup 15 elementleri içeren demir) bulunur.

Ancak yeni makalenin açıkladığı gibi, bu malzemelerin tümü “sentetik katı hal kimyasının ürünleridir ve doğada bulunmaz. Çalışmamız, Rh17S15'in alışılmadık süperiletkenlerin benzersiz bir üyesi olduğunu ve doğal bir mineral olarak ortaya çıkan tek örnek olduğunu ortaya koyuyor." Rodyum kendi başına ve laboratuarda üretilen bazı bileşiklerde "kırılgan bir süper iletkendir". Sülfür de süperiletken hidrojen sülfitte bulunur; bu gaz, Uranüs'ün derinliklerinde olmadığı sürece doğada asla katı mineral formunda bulunamaz.

Science Alert'ten David Nield, laboratuvar yapımı miassit'in tüm süperiletken testlerini geçtiğini açıklıyor. "Alışılmadık süperiletkenliği belirlemek için, malzemenin zayıf bir manyetik alana tepkisini ölçen Londra nüfuz derinliği testi de dahil olmak üzere üç farklı test kullanıldı. Başka bir test, malzemede süperiletken haline geldiği sıcaklığı etkileyebilecek kusurlar yaratmayı içeriyordu." Ayrıca malzemedeki enerji boşluklarının doğasını ve miktarını da incelediler, çünkü bu özel kalite süperiletkenliği mümkün kılan şeydi. Malzeme yeterince soğutulduğunda enerji aralığı, elektronların hiçbir dirençle karşılaşmadan serbestçe değiş tokuş edilebileceği bir enerji aralığına dönüşür.

Miassit, alışılmadık süperiletkenlik gösteren ilk doğal mineraldir, ancak araştırmacılar bunun ilginç bir doğal süperiletken kategorisine katıldığını açıklıyor: kovelit, bazı meteoritler, parkerit, paladseit ve miassitin kendisi, laboratuvarda doğal olarak oluşan analoglara sahip geleneksel süper iletkenlerdir. . Bu makale, miassit'in geleneksel özelliklerinin yanı sıra sıra dışı niteliklerini de araştırıyor; aşırı başarılı biri hakkında konuşalım.

Miassit doğada bulunsa da herhangi bir doğal örneğin süperiletken olması pek olası değildir. Bu kırılgan mineral tipik olarak başka bir mineralin kurabiye hamurundaki çikolata parçacıkları gibi bir kalıntı olarak bulunur. Bazı birikintiler muhtemelen Güneş Sistemi'nin doğuşundan hemen sonrasına, yani 4,45 milyar yıl öncesine dayanıyor ve o zamandan beri Dünya karışımında ortalıkta dolaşıyorlar. Evet, bilim insanları laboratuvar örneklerini düzensiz bir durumda test ettiler, ancak bu süreç, milyarlarca yıllık gerçek dünya deneyimiyle karşılaştırıldığında oldukça düzenli.

Ancak şimdi, miassit örneğine sahip olan herkesin elinde potansiyel alışılmadık bir süperiletken var. Laboratuvara!

Kaynak: Women's Health

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Minnesota Dünyasında “Mükemmel” Bir Helyum Yatağı Bulundu ve Dünyaya 200 Yıl yetecek kadar

Helyumun yalnızca balonlar gibi eğlenceli şeyler için yararlı olduğunu ve sesinizin komik çıkmasını sağladığını düşünüyorsanız bir kez daha düşünün; MRI makineleri ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi önemli şeyleri çalıştırmak için de ona ihtiyacımız var.

Dolayısıyla araştırmacılar Minnesota'daki bir sondaj sahasının yüzlerce metre altında "mükemmel" dev bir helyum rezervi bulduğunda çok heyecanlandılar.

Şubat ayı sonlarında Pulsar Helium sondaj şirketi tarafından bir helyum kuyusu üzerinde çalışırken keşfedildi. Yerin 1.750 ila 2.200 feet arasında yüzde 12,4 oranında helyum konsantrasyonu buldular.

Şirketin başkanı Thomas Abraham-James, bulguyu CBS News ile tartıştı.

Bir sürü çığlık, bir sürü kucaklaşma ve çak bir beşlik vardı. Tüm çabaların işe yaradığını ve bunu başardığımızı bilmek güzel. Yüzde 12,4 sadece bir hayal. Mükemmel."

Helyum en yaygın olarak yerdeki doğal gaz birikintilerinde bulunur ve yerdeki ağır elementlerin radyoaktif bozunması sonucu oluşur.

Gaz halindeyken “havadan hafiftir” ve yukarıda da belirttiğimiz gibi birçok tıbbi, bilimsel ve mühendislik ürününde kullanılmaktadır. Ayrıca yarı iletkenlerin, yüksek enerjili parçacık çarpıştırıcılarının ve nükleer reaktörlerin üretilmesi de gerekiyor.

Düşük kaynama noktası nedeniyle ödüllendiriliyor çünkü MRI makinelerindeki süper iletken mıknatıslar gibi soğutulması gereken çok sayıda aşırı ısınmış malzeme var.

Aslında küresel helyumun neredeyse üçte biri MRI makinelerinde kullanılıyor.

Helyumun çoğu Amerika Birleşik Devletleri ve Katar'dan temin ediliyor ancak son zamanlarda arz sıkıntısı yaşıyoruz ve bu durum kısa sürede hastaneler için büyük bir sorun haline gelebilir.

Bu yeni keşif ve daha fazlasının gizlenme olasılığına rağmen, önümüzdeki 200 yıl içinde dünyadaki helyumun tükenmesi muhtemeldir.

Çocukların doğum günü partilerine kötü haber.

Ve MRI makineleri sanırım.

Kaynak: Twisted Sifter

[™ Admin]

Yerçekimi Dalgalarında İlk Kez İnanılmaz Nadir Kozmik Nesne Tespit Edildi

Geçen yılın mayıs ayında tespit edilen bir kütleçekim dalgası bize daha önce hiç görmediğimiz türde bir kozmik çarpışma yaşattı.

İlgili kütlelerden biri bir nötron yıldızıydı. Buraya kadar çok normal.

Ama diğer nesnenin ne olduğunu bilmiyoruz. Bunun nedeni, alt kütle boşluğu olarak bilinen bir nişin içinde sıkı bir şekilde durmasıdır; bu, kütleleri en kalın nötron yıldızları ile en ince kara deliklerin arasında bir yerde bulunan, görünüşte nadir görülen cisimlerdir.

Bir nötron yıldızı ve kütle aralığı nesnesini içeren bir kütleçekim dalgası olayını ilk kez görüyoruz ve her ne kadar ikincisinin gerçekte ne olduğunu bilmeye çok da yakın olmasak da, keşif, heyecan verici bir şekilde, bu bulunması zor gizemli lekelerin yaygın olabileceğini öne sürüyor. galakside.

Astrofizikçi Sylvia Biscoveanu şunları söylüyor: "Kütle aralığına sahip nesnelere ilişkin daha önceki kanıtlar hem yerçekimsel hem de elektromanyetik dalgalarda rapor edilmiş olsa da, bu sistem özellikle heyecan verici çünkü bu, bir nötron yıldızıyla eşleştirilmiş kütle aralığına sahip bir nesnenin ilk yerçekimsel dalga tespitidir." ABD'deki Northwestern Üniversitesi.

"Bu sistemin gözlemlenmesi, hem ikili evrim teorileri hem de kompakt nesne birleşmelerinin elektromanyetik muadilleri için önemli çıkarımlara sahiptir."

Nötron yıldızları ve yıldız kütleli kara delikler aynı kozmik nesne sınıfına aittir. Bunlar, yaşamlarının sonuna ulaşmış ve süpernovaya dönüşmüş büyük kütleli yıldızlardan geriye kalanlardır. Yıldızın dış malzemesi şiddetli bir şekilde uzaya doğru patlar; ancak yıldızın merkezindeki çekirdek (artık dışa doğru füzyon basıncı tarafından desteklenmiyor) çökerek aşırı yoğun bir nesneye dönüşür.

Sonucu belirleyen şey kütledir. Başlangıç kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık sekiz ila 30 katı kadar olan yıldızlar, nötron yıldızları haline gelir. Yıldız malzemesinin çoğu dışarı atıldığında, çöken çekirdek sadece 20 kilometre (12 mil) çapında bir kürenin içine sıkıştırılmış 2,3 güneş kütlesine kadar bir kütleye sahip olacak.

Yıldızsal kara delikler, çok daha fazla kütleye sahip yıldızların çöküşüyle oluşur ve geriye, yaklaşık beş ila bir düzine kadar güneş kütlesi arasında değişen yüksek oranda yoğunlaşmış malzeme cepleri kalır.

İşin ilginç yanı şu: 2,3 ila 5 güneş kütlesi arasında çok az nesne tespit ettik. Ve tespit ettiklerimiz arasında küçük bir kara deliğe mi yoksa büyük bir nötron yıldızına mı baktığımız belli değil.

En ağır nötron yıldızları ile en hafif kara delikler arasındaki bölge ilginç bir şekilde tespitlerden yoksun olduğundan, bilim insanları buna alt kütle boşluğu adını veriyor (bunu kara deliğin üst kütle aralığından ayırmak için).

Yerçekimi dalgası tespitleri bugünlerde yoğun ve hızlı bir şekilde uçuyor ve gökbilimciler bunları kara delikleri anlamak için kullanıyor; sayıları ve kütle dağılımları bize dışarıda kaç tane oldukları, nasıl oluştukları ve büyüdükleri hakkında bir fikir veriyor.

Daha düşük kütle farkı, bilim adamlarının kütleçekim dalgalarının bir miktar ışık tutacağını umdukları bir gizemdir. 2020 yılında, bir kara delik ile kütle aralığı nesnesi arasındaki birleşmeye ilişkin ilk tespit geldi; bu, saat hızı 2,6 güneş kütlesi olan bir şeydi.

GW230529 adı verilen yeni tespit, Mayıs 2023'te yapıldı. LIGO, Virgo ve KAGRA işbirlikleri, yerçekimsel dalga sinyalini analiz ederek, söz konusu nesnelerden birinin 1,2 ila 2 güneş kütlesi arasında olduğunu tespit edebildi. Bu oldukça sağlam bir şekilde nötron yıldızı aralığındadır.

Ancak ikinci nesne 2,5 ila 4,5 güneş kütlesi arasındaydı. Bu kesinlikle kütle boşluğunda. Araştırmacılar bunun muhtemelen küçük bir kara delik olduğuna inanıyor; Mevcut verilerle bunu bilmenin bir yolu yok, ancak nötron yıldızı kütlesinin teorik üst sınırını aşıyor, dolayısıyla şu anda en makul açıklama bu.

Ancak en heyecan verici olan, keşfin kendisi ve bunun gelecekteki tespitler için ne anlama geldiğidir.

ABD'deki Adler Planetaryumu'ndan astrofizikçi Michael Zevin, "Evreni yerçekimsel dalgalarda gözlemlemeye başlamadan önce, kara delikler ve nötron yıldızları gibi kompakt nesnelerin özellikleri, Samanyolu'ndaki sistemlerin elektromanyetik gözlemlerinden dolaylı olarak çıkarımlanıyordu" diyor.

"Nötron yıldızı ile kara delik kütleleri arasındaki boşluk fikri, çeyrek asırdır ortalıkta dolaşan bir fikir, bu tür elektromanyetik gözlemler tarafından ortaya atıldı. GW230529 heyecan verici bir keşif çünkü bu 'kütle boşluğu'na işaret ediyor" gökbilimcilerin önceden düşündüğünden daha az boş olması, kompakt cisimler oluşturan süpernova patlamaları ve bir kara deliğin bir nötron yıldızını parçalaması sonucu ortaya çıkan potansiyel ışık gösterileri üzerinde anlamlar taşıyor."

LIGO, Virgo ve KAGRA yerçekimsel dalga dedektörlerinin tümü bakım aşamasındadır ve son yükseltmeler, algılama hassasiyetini önemli ölçüde artırmıştır. Gözlem çalışmasının 10 Nisan 2024'te devam etmesi planlanıyor; yakın gelecekte daha ilgi çekici kara delik keşifleri bekliyoruz.

Kaynak: ScienceAlert

[™ Admin]

Bilim insanları, şarj edilebilir pillerin 'kendi kendini iyileştirmesine' olanak tanıyabilecek yeni materyal geliştiriyor: 'Keşif bizi çok heyecanlandırıyor'

California San Diego Üniversitesi'ndeki laboratuvarlarda geliştirilmekte olan bir pil katodu, Wolverine benzeri kendi kendini iyileştirme özelliklerine sahiptir.

Daha da iyisi, uzmanlara göre, lityum-kükürt elektrodunun rejeneratif yeteneği, elektrikli araç menzilini iki katına çıkaran kimyanın kilidinin açılmasına yardımcı olabilir. Büyüleyici potansiyele sahip umut verici bir atılım.

Araştırmanın eş-kıdemli yazarı Profesör Ping Liu bir üniversite laboratuvar raporunda "Bu yeni materyalin keşfinden dolayı çok heyecanlıyız" dedi.

Lityum-kükürt teknolojisi hâlihazırda diğer laboratuvarlarda geliştirilmekte ve yaygın olarak kullanılan lityum-iyon pillere göre temiz, hafif ve daha düşük maliyetli bir alternatif sunmaktadır.

UC San Diego uzmanları, Marvel Evreni'ne uygun görünen gençleştirme yeteneğine sahip bir kükürt katotuyla bunu başka bir seviyeye taşıyor.

Katot, çalışma sırasında biriken yapısal hasara uğradığında başlar. Sorunu çözmek için ekip kükürt ve iyottan bir katot kristali yaptı. Laboratuvar raporuna göre, iyot molekülleri büyük bir etkiye sahip; iletkenliği "11 kat artırıyor, bu da onu yalnızca kükürtten yapılmış kristallerden 100 milyar kat daha iletken hale getiriyor".

Dahası, katot malzemesi, UC San Diego ekibinin bir fincan sıcak kahveye benzettiği düşük bir sıcaklıkta (yaklaşık 149 Fahrenheit derece) eriyebilir. Düşük erime noktası, katodun çalışma sırasındaki hasarı esasen iyileştirmesine olanak tanır.

Çalışmanın eş-kıdemli yazarı Profesör, "İyot, sülfür moleküllerini bir arada tutan moleküller arası bağları, erime noktasını Goldilocks bölgesine düşürmek için doğru miktarda bozuyor; oda sıcaklığının üzerinde ancak katodun periyodik olarak erime yoluyla yeniden iyileşmesine yetecek kadar düşük." Shyue Ping Ong araştırma özetinde şunları söyledi.

Pil ömrü üzerinde büyük etkileri olan bilimdir.

Ortak yazar ve baş bilim insanı Christopher Brooks, "Bir pilin yalnızca sıcaklığı artırarak kendi kendini iyileştirme yeteneği, toplam pil ömrünü önemli ölçüde uzatabilir ve katı hal pillerinin gerçek dünyada uygulanmasına yönelik potansiyel bir yol yaratabilir." Honda Araştırma Enstitüsü ABD'de dedi.

Bir test pili 400 döngüden sonra %87 kapasiteyi korudu. Uzmanlar, bu tür bir güç paketinin, lityum iyon pillerin iki katı enerji taşıyabileceğini söyledi. Bu, üniversite raporuna göre elektrikli araçlar için aralığın iki katına karşılık geliyor.

Pilin geri kalanında lityum anot ve katı elektrolit bulunur. Çalışma sırasında iyonlar elektrolit boyunca anot ve katot arasında hareket eder. Uzmanlar, katı versiyonun daha fazla depolama kapasitesi ve güvenlik sağlayabileceğini belirtiyor.

Bu, San Diego'daki ekibin mükemmelleştirmeye devam ettiği teknolojinin gelecekteki ulaşım sistemimiz için ne anlama gelebileceğine dair bir ipucu.

EV serisinin iki katına çıkarılması, halihazırda gelişen bir pazarda ilgi ve erişilebilirlik açısından kapıları açabilir. Cox Automotive, geçen yıl yalnızca ABD'de 1,2 milyon EV'nin rekor düzeyde satıldığını bildirdi. Her biri güvenli bir şekilde park edilmiş bir gaz kesiciyi simgeliyor.

On yıl boyunca elektrikli araç kullanmak, gezegeni ısıtan yaklaşık 100.000 poundluk hava kirliliğinin atmosfere yayılmasını önleyebilir. Olumlu sonuçlar geniş kapsamlı olabilir; havayı, mahsullerimizi ve hatta yiyecek tedarikimizi etkileyebilir. Dahası, sürücüler elektriğe geçerek 10 yıllık bir süre içinde tahmini 15.000 $ tasarruf edebilirler.

Liu laboratuvar raporunda, "Uygun bir katı hal pili sağlamak için yapılması gereken çok şey olsa da, çalışmalarımız önemli bir adımdır" dedi.

Kaynak: TCD

[™ Admin]

Süper İletken Bir Cihaz Heisenberg'in Belirsizlik İlkesini Çözebilir

1800'lü yıllardan kalma bir cihaz, yakın zamanda kubit performansını ölçmek için kuantum yenilemesine tabi tutuldu.

Tüm kuantum sistemleri ölçüldüğünde gürültü çıkarır, bu da onların karşılaştırılmasını çok zorlaştırır.

Bir nanobolometre ve vakum ortamı bu gürültüyü 0'a yakın bir seviyeye indirebilir.

Finlandiya'daki Aalto Üniversitesi'nden bilim insanları, yeni araştırmada, kuantum mekaniğindeki her deneyi destekleyen veya zayıflatan Heisenberg Belirsizlik İlkesini atladıklarını söylüyor. İşin sırrı, bolometre adı verilen bir alettir ve onu kullanmak, kübit tabanlı kuantum bilgisayarları üzerinde çalışmaya devam eden bilim adamlarına yardımcı olabilir.

Aalto'nun Kuantum Hesaplama Grubu (QCG), daha önce 2019'da bolometrelerin kuantum hesaplamadaki performansı ölçmek için kullanılabileceğini belirleyerek haber yapmıştı. Grubun yeni araştırması ayrıca bu "nano bolometrelerin" diğer yöntemlerle kuantum ölçümlerinde ortaya çıkan gürültüyü de önlediğini gösteriyor.

Peki bolometre nedir? Peki bu gürültü nedir?

Parçacık düzeyinde kuantum hesaplamanın birimi kübittir. Bilgisayar bitlerimizin geleneksel elektrik tabanlı açma/kapama anahtarını taklit ediyor ancak süperpozisyon gibi kuantum davranışları gösteriyor. Geleneksel hesaplamayı ölçmek basittir çünkü yarı iletkenler, dirençler ve iletken kablolar aracılığıyla elektrik oldukça bastırılmıştır. Başka bir deyişle, daha az gürültü olur; ölçtüğünüz şey hareket etmez ve verilerinizi daha az güvenilir ve tutarlı hale getirmez.

Öte yandan kübitlerin performansını ölçmek, en basit yöntemlerle takip edildiğinde bile zordur. Bunun nedeni, bize bir kuantum sistemini gözlemlemenin doğası gereği onun farklı davranmasına neden olduğunu söyleyen Heisenberg Belirsizlik İlkesi'dir. Bu durumda bu yeni davranış gürültü yaratır.

Gürültüyü azaltmak, kuantum hesaplamada büyük bir projedir; bunun büyük ölçüde nedeni, şu ana kadar bu sistemlerin, bilim adamlarının birbirleriyle karşılaştırabileceği ölçümler yerine ağırlıklı olarak soyut ve teorik tartışmalara dayanmasıdır. Gürültü miktarını bile tahmin etmek zordur. Bu nedenle, bununla mücadele etmek için araştırmacılar, parametrik bir amplifikatör kullanarak gürültüyü bir değişkene "sıkıştırmak", böylece diğerinin daha doğru kalmasını sağlamak gibi farklı şeyler denediler.

Aalto Üniversitesi'nden araştırmacılar, Nature Electronics'teki yeni hakemli makalelerinde bu yaklaşımın sınırlarını açıklıyor. "Parametrik amplifikatörler" diye yazdılar, "yüksek kazanç ve düşük gürültü sunabilir, ancak çok sayıda kübite ölçeklendirme açısından zorluklar yaratabilir." Ve bu amplifikatörler, gürültüye karşı mücadelede sabit bir nesne olarak kabul edilen Heisenberg Belirsizlik İlkesi'nden gelen gürültüyü hâlâ sürdürüyor; ta ki bu ekip bir bolometre denemeye karar verene kadar.

Bolometre, ısıyı yakalamak ve biriktirmek için direnç kullanan bir araçtır. Bir zamanlar Smithsonian sekreteri olan ve başarılı uçakların temellerinin atılmasına yardımcı olan Wright kardeşlerin ilk çağdaşı olan Samuel Langley tarafından icat edildi. Ve bu yeterince basit: Bir tarafta sıcaklık kontrollü bir oda, sıcaklığa tepki olarak değişen, metal gibi bir dirençten yapılmış bir kapakla kapatılmış. İki taraf arasındaki fark ölçülebilir. Bugün bilim adamları aslında metal bile kullanmıyorlar. Bunun yerine mutlak sıfıra yakın soğutulan süper iletken malzemeler kullanıyorlar, böylece en küçük değişiklik bile ölçülebiliyor.

Araştırmacılar, bolometrelerin, bu durumda nanobolometrelerin, "süper iletken kübitlerin okunması için yeterince hızlı ve hassas olduğu, yüzlerce nanosaniye aralığında termal zaman sabitlerine ulaştığı ve birkaç tipik mikrodalga fotonunun enerji çözünürlüğüne ulaştığı gösterilmiştir" diye açıklıyor. onların kağıdı. Nanobolometrelerin her ikisi de hiçbir şeyi yükseltmediği ve boşlukta çalıştığı için Heisenberg gürültüsünün eklenmesini tamamen önler.

Araştırmacılar, bunları dikkatli bir şekilde ayarlayarak, ölçümleri mümkün olduğu kadar gürültüsüz olana kadar gürültüyü azalttı. Bu süreç, çok sayıda kubit içeren sistemler için işe yarar; bu, kuantum bilgisayarların kelimenin tam anlamıyla bir avuçtan kullanılabilir bir bilgisayar oluşturmaya yetecek kadar “ölçeklenmesi” için gereklidir. Ve nanobolometrelerin "imalatının ve çalıştırılmasının nispeten basit" olduğu sonucuna vardılar. Bütün bunlar ve en havalı veya en yeni bolometreleri bile kullanmadılar ve bir sonraki araştırma grubuna (veya QCG'nin kendi sonraki kohortuna) daha iyi, daha hızlı, daha güçlü nanobolometrelerle yineleme yapma alanı bıraktılar.

Araştırmacı András Gunyhó yaptığı açıklamada, "Örneğin, bolometre malzemesini metalden daha düşük ısı kapasitesine sahip olan ve enerjisindeki çok küçük değişiklikleri hızlı bir şekilde tespit edebilen grafene dönüştürebiliriz" dedi. "Ve diğer gereksiz bileşenleri kaldırarak, daha yüksek kübit sayılarına ölçeklendirmeyi daha mümkün kılan daha küçük ve daha basit bir ölçüm cihazı elde edebiliriz."

Gunyhó, doğru gelişmiş malzemelerin bu ekibin yüzde 92,7'lik doğruluk ölçümünden yüzde 99,9'a sıçrayabileceğini söylüyor; bu muhtemelen bir zamanlar boş bir hayaldi, ama belki sonunda ulaşabilecek durumdayız.

Kaynak: PM

[™ Admin]

Bilim insanları temiz füzyon enerjisinde çığır açmak için mıknatısları kullanıyor: 'Mevcut herhangi bir cihazdan en az 100 kat daha iyi'

Astellarator, kulağa bir süper kötü adamın laboratuvarında hazırlanmış bir şeymiş gibi gelebilir, ancak bu cihazla gerçekleştirilecek bir buluş, temiz füzyon enerjisini uygun bir fiyata sunmamıza yardımcı olabilir.

Interesting Engineering tarafından detaylandırıldığı üzere, Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'ndaki (PPPL) bir ekip, elektromıknatıslar yerine kalıcı mıknatıslara sahip ilk yıldızlaştırıcıyı geliştirdi.

Başka bir deyişle, bilim insanları buzdolabı mıknatıslarıyla füzyon reaksiyonu (güneşe ve diğer yıldızlara güç sağlayan süreç) üreten bir cihaz yarattılar.

Yüksek lisans öğrencisi Tony Qian, çevrimiçi platforma şunları söyledi: "Kalıcı mıknatıslar kullanmak yıldız yıldızları tasarlamanın tamamen yeni bir yoludur." "Bu teknik, yeni plazma hapsetme fikirlerini hızlı bir şekilde test etmemize ve yeni cihazları kolayca oluşturmamıza olanak tanıyor."

Stellaratörler bir süredir var. Amerikalı astrofizikçi Lyman Spitzer, bu konsepti 1950'lerde Princeton'da yarattı.

Güneş ve rüzgar enerjisi gibi füzyon da gezegenimizin aşırı ısınmasına neden olan, aşırı hava olaylarında artışa, yiyecek kıtlığına ve kötü hava kalitesine yol açan, gezegeni ısıtan kirlilik yaratmaz. ABD Enerji Bakanlığı'na göre yıldız, dünyaya "güvenli, temiz ve yenilenebilir enerji" sağlamanın anahtarı olabilir.

İlginç Mühendislik'in belirttiği gibi bu noktaya kadar yıldız oyuncular, pahalı olan ve elektrik kullanan elektromıknatıslara güveniyorlardı. Bu arada, gelecek vaat eden bir diğer makine olan tokamak ise daha az stabil.

Bilim adamlarının, PPPL kıdemli araştırma fizikçisi Michael Zarnstorff'un 2014'te bunu yapmasından önce onlarca yıldır kalıcı mıknatıslı yıldızlaştırıcıların kodunu kırmaya çalıştıkları bildirildi.

Çevrimiçi platforma yaptığı açıklamada, "Kalıcı mıknatısların, plazmayı sınırlandırmak için gerekli manyetik alanları oluşturup koruyabileceğini ve böylece füzyon reaksiyonlarının meydana gelebileceğini fark ettim" dedi ve laboratuvar basın bülteninde ekibin MUSE yıldızlaştırıcısını öncelikle ticari olarak temin edilebilen parçalarla yaptığını ekledi.

Cihaz aynı zamanda "yarı eksensimetri" olarak bilinen bir tür "yarı simetri" ile tasarlanan türünün ilk örneğidir. Temel olarak, içerideki manyetik alanın şekli dışarıdan farklı olsa da, manyetik alan yıldızın etrafında aynı kuvvete sahiptir.

Zarnstorff basın bülteninde "MUSE'nin yarı simetri optimizasyonu mevcut herhangi bir yıldızlaştırıcıdan en az 100 kat daha iyidir" dedi.

Şimdi bilim insanları, yarı simetrinin füzyon reaksiyonunun kalitesini ve yıldızlaştırıcının performans yeteneğini nasıl etkilediğini daha fazla araştırmayı planlıyor.

Columbia Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Amelia Chambliss, "[MUSE] uzun süredir devam eden yıldız sorunlarını çözmek için birçok açık fikirli ve yenilikçi yaklaşım kullanıyor. Topluluk bu esnek şekilde düşünmeye devam ettiği sürece iyi durumda olacağız." Laboratuvar açıklamasında, staj sırasında MUSE'nin tasarlanmasına yardımcı olan kişi olduğunu söyledi.

Kaynak: TCD

[™ Admin]

Karbon-14 radyoaktif izotop Çin'de seri üretime giriyor

Çin, bilim ve tıpta geniş kullanım alanına sahip olan radyoaktif izotop Karbon-14'ün seri üretimine başlama konusunda başarı elde ettiğini iddia ediyor.

Devlet medyasına ait China Science Daily'nin haberine göre karbon-14'ün seri üretimi, doğudaki Zhejiang eyaletindeki ticari bir nükleer reaktörde yapılıyor.

Uzmanlara göre bu, Çin'in izotop konusunda ithalata olan bağımlılığını neredeyse tamamen sona erdirecek. Ülke geçmişte Rusya, Kanada, Güney Afrika ve Avustralya gibi ülkelerden malzeme tedarik ediyordu.

Çin Ulusal Nükleer Şirketi (CNNC), izotopun

yan kuruluşlarından biri tarafından işletilen Qinshan Nükleer Santrali tarafından üretildi.

Arz-talep

Global Times'a göre Çin'in helicobacter pylori tespitinde kullanılan karbon-14 izotopuna yönelik yıllık talebi 40 Curie civarında, bilimsel araştırmalarla elde edilen toplam talep ise 100 Curie civarında.

Qinshan nükleer santralinden bir temsilci Global Times'a, "mevcut iç talebi tamamen karşılayabileceklerini ve karbon-14 izotopunun nihai ürününün 2024 yılı sonuna kadar pazara sunulacağını" söyledi.

Karbon-14 izotop ithalatı Çin için zorlu bir süreçti; 2009 yılında bir sızıntının tespit edilmesi nedeniyle üretimin durması nedeniyle Kanada'dan gelen tedarikler etkilenmişti. Reaktör daha sonra üretime yeniden başladı ancak bu, arzın nasıl etkilenebileceğini gösterdi.

Bu durum, Çin Atom Enerjisi Kurumu'nun diğer bakanlıklarla birlikte tıbbi izotop üretimi alanında ülkeyi kendine bağımlı hale getirecek bir program başlatmasına yol açmıştı.

Sektöre kesintisiz arz sağlanması açısından bu gerekli görüldü.

Qinshan nükleer reaktörü

South China Morning Post'un haberine göre Qinshan nükleer santrali, ülkede ticari ağır su reaktörlerine sahip tek tesistir. Aynı teknoloji Kanada tarafından verildi.

CNNC, ağır su teknolojisinin diğer reaktör türlerine göre yüksek güçte daha uzun süre daha istikrarlı operasyonlara olanak sağladığını söylüyor.

Nükleer enerji santrali, planın başarısını garanti altına almak için Şanghay Nükleer Mühendislik Araştırma ve Tasarım Enstitüsü ve ülkedeki diğer önde gelen kurumlarla bağlantı kurmuştu.

Global Times'a göre, karbon-14 üretimi sırasında tesis, lutesyum-117 ve itriyum-90 dahil olmak üzere diğer izotoplar için de seri üretim hazırlıklarını başlattı ve Çin'in tıbbi izotop tedarik kapasitesini daha da geliştirdi.

Karbon-14 izotop kullanımları

Karbon-14 izotopunun seri üretimi ülkenin tarım, kimya, tıp ve biyografi sektörleri için iyi bir haber. Helikobakter pilori tespitinde ve farmakokinetik araştırmalarında bu elementi yaygın olarak kullananlar bunlardır.

İzotoplar aynı zamanda helicobacter pylori ve mide kanserinin saptanmasında da yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak seri üretimleri zordur.

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Nükleer Bilim ve Teknoloji Okulu'ndan profesör Chen Zhi, Global Times'a bu başarının ilgili tıbbi testlerin ve yeni ilaç araştırmalarının maliyetinde bir azalmaya yol açacağını söyledi.

Kaynak: IE

[™ Admin]