Бесплатно по России: 8 800 707-44-50
Москва: +7 (495) 656-79-94
zakaz@priborysgk.ru

Учёные научились превращать жидкий металл в плазму

Частный Рочестерский университет в США достаточно известен своими открытиями и разработками. Недавно его специалисты обнаружили способ превращать жидкий металл в плазму. Информация об этой работе содержится в журнале Physical Review Letters.

О чём же, собственно, речь? В школе нам рассказывают о трёх основных агрегатных состояниях вещества – твёрдом, жидком и газообразном. Многие люди после школы считают, что больше никаких состояний вещество не имеет, но дело обстоит по-другому: агрегатных состояний есть великое множество, и некоторые из них были открыты совсем недавно (фермионный конденсат, нейтрониум и другие). Плазму называют «четвёртым агрегатным состоянием», поскольку оно наиболее известно, в том числе о ней рассказывают в школьной программе старших классов (которые оканчивают, конечно же, не все ученики).

Плазма представляет из себя, по сути, ионизированный газ. В нём имеются заряженные частицы; при этом число отрицательно и положительно заряженных частиц обязательно должно быть одинаковым, чтобы поддерживалась стабильность материи противном случае в ней начнётся электрическая активность). Плазма – это подавляющая часть материальных объектов во вселенной: из неё состоят звёзды, туманности и другие объекты, она заполняет межзвёздное пространство. Плазма задействована в термоядерном синтезе. Физики вот уже много лет занимаются изучением свойств плазмы, и эти знания открывают перед человечеством принципиально новые возможности.

Как известно, агрегатные состояния могут переходить друг в друга: так, твёрдый лёд при таянии превращается в жидкую воду, а она при нагревании преобразуется в пар. Твёрдое вещество также может сразу преобразоваться в газообразное и наоборот – так называемые сублимация и десублимация. Плазму, следовательно, тоже можно получить как из газа, так и из жидкости. Сотрудники Рочестерского университета научились использовать для этого металлы в жидком состоянии. Для этого металл размещался в условиях со сверхвысокими давлением и температурой. В такой обстановке жидкие вещества проявляют квантовые свойства, в то время как плазма ведёт себя в соответствии с классическими физическими законами.

Для своего эксперимента учёные взяли даже не совсем обычный металл. Это дейтерий – «тяжёлый» изотоп водорода. Исключительно высокое давление и температура являются факторами превращения водорода в «стандартный» металл – блестящее серебристое вещество, которое может иметь твёрдую или жидкую консистенцию. Подходящие условия для образца создавались с помощью лазерного луча, который поднимал давление и температуру до нужных показателей практически мгновенно. Дейтерий сначала начинал проявлять квантовые свойства, но затем, после прохождения определённой критической точки, его частицы принимали «классический» характер, что означало, что он перешёл в состояние плазмы. Любопытно, что условия перехода в плазменное состояние отличались от тех, что описываются в классических учебниках. Исследователи предполагают, что соответствующим поведением отличаются все металлы.

Помимо исследовательского интереса, открытие может иметь и практический – например, можно проектировать новые модели электропроводности и теплопроводности металлов в экстремальных условиях.

108
01.07.2019 г.
Russian map Оренбург Махачкала Ярославль Иркутск Барнаул Тольятти Саратов Краснодар Пермь Красноярск Ростов-на-Дону Казань Челябинск Омск Самара Уфа Воронеж Волгоград Тюмень Ижевск Ульяновск Хабаровск Владивосток Томск Кемерово Новокузнецк Рязань Астрахань Магадан Якутск Мирный Норильск Сургут Ханты-Мансийск Новый Уренгой Архангельск Мурманск Калининград Симферополь Сыктывкар Чита Улан-Удэ Анадырь Петропавловск-Камчатский Биробиджан Благовещенск Южно-Сахалинск Горно-Алтайск Кызыл Москва Санкт-Петербург Новосибирск Екатеринбург Нижний Новгород
TOP
Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!
Сервис звонка с сайта RedConnect