I ricercatori della Lehigh University hanno scoperto intuizioni affascinanti sulla fusione nucleare studiando il comportamento della maionese. Il loro ultimo articolo, pubblicato in Physical Review E, [1] si addentra nelle sfide per garantire la stabilità delle capsule di fusione in condizioni estreme.
Esplorazione della stabilità della capsula di fusione con materiali insoliti
Il team guidato da Arindam Banerjee, professore alla Lehigh University, sta studiando l’integrità strutturale delle capsule di fusione, che sono cruciali per la fusione a confinamento inerziale. Simulando le condizioni all’interno di queste capsule, i ricercatori cercano di replicare la potenza del sole sulla Terra.
Tuttavia, le condizioni estreme richieste per questo processo, che coinvolgono temperature che raggiungono milioni di gradi Kelvin e pressioni nell’intervallo gigapascal, lo rendono un compito incredibilmente impegnativo.
L’uso innovativo della maionese come materiale di prova offre un approccio unico. Il team ha scoperto che la maionese, che si comporta come un solido in condizioni normali ma scorre sotto stress, può aiutare a imitare le condizioni all’interno di una capsula di fusione. Ciò consente loro di studiare le fasi del comportamento del materiale senza la necessità delle condizioni estreme tipiche delle reazioni di fusione.
Risultati chiave e loro implicazioni
Lo studio si concentra sull’instabilità di Rayleigh-Taylor, una condizione che si verifica quando due fluidi di densità diversa interagiscono sotto gradienti di pressione opposti. Questa instabilità può ridurre la resa energetica nelle reazioni di fusione. Osservando come la maionese passa da una fase elastica a una plastica sotto stress, i ricercatori hanno acquisito informazioni su come controllare queste instabilità.
Banerjee spiega che comprendere quando il materiale passa a uno stato plastico è fondamentale per prevedere quando potrebbero verificarsi instabilità. Questa conoscenza potrebbe potenzialmente essere utilizzata per progettare capsule di fusione più stabili, mantenendole entro limiti operativi più sicuri.
