Maionese ajudou cientistas a estudar a fusão termonuclear

Um grupo de cientistas da Universidade Lehigh, na Pensilvânia, tem usado maionese comum nos últimos anos para simular a instabilidade do plasma na interface. Seu comportamento simula com bastante precisão a física das cápsulas de combustível durante uma reação de fusão termonuclear controlada inercialmente. O novo trabalho dos cientistas é dedicado ao estudo das fases de instabilidade do plasma com base em observações do comportamento da maionese em barraca.

Fonte da imagem: geração AI Kandinsky 3.0/3DNews

Como se sabe, a fusão termonuclear controlada por inércia depende de atingir uma cápsula de combustível no centro de um alvo com lasers (ou corrente elétrica). Há cerca de dois anos, na instalação do NIF nos Estados Unidos, pela primeira vez, obtiveram mais energia do que o necessário para iniciar uma reação termonuclear. No entanto, a reação de bombardear uma cápsula com combustível deutério-trítio nem sempre ocorre sem problemas. Pode explodir antes que o plasma tenha tempo de reagir. Parte do combustível consegue se transformar em gás (plasma), enquanto parte permanece no estado líquido. A maionese permite recriar processos semelhantes que podem ser analisados ​​de forma simplificada e segura, sem a realização de experimentos caros.

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«Usamos maionese porque ela se comporta como um produto sólido, mas quando exposta a uma diferença de pressão começa a escorrer, explicam os autores do trabalho. “O uso do molho também elimina a necessidade de altas temperaturas e pressões, extremamente difíceis de controlar.”

Para seus experimentos com maionese, os pesquisadores criaram uma roda giratória única e personalizada para simular as condições de fluxo de plasma. Assim que a aceleração ultrapassou um valor crítico, a maionese começou a escorrer. Em particular, os cientistas descobriram que a maionese passou por vários estados de fase mesmo antes do início da instabilidade. À medida que a força foi aplicada a ele, tornou-se flexível e então entrou em uma fase plástica estável. Na etapa seguinte de exposição, a maionese começou a escorrer e foi então que surgiu a instabilidade.

Compreender a transição entre a fase elástica e a fase plástica estável é fundamental, dizem os cientistas, porque saber quando começa a deformação plástica pode dizer aos investigadores quando a instabilidade se instalará. No novo trabalho, os cientistas tentaram controlar o estado da maionese para que ela permanecesse dentro dessa fase plástica elástica ou estável. Em outras palavras, para que o “plasma” permaneça estável e não ameace uma explosão descontrolada da cápsula de combustível.

O trabalho ajudou a medir as condições para restaurar o plasma a um estado estacionário, tornando-se o primeiro trabalho no mundo sobre o tema. Outra questão é como correlacionar os resultados obtidos com a maionese com o plasma real em um reator termonuclear? Os cientistas ainda não têm uma resposta clara para isso. Mas eles estão trabalhando nisso.