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摘要:一篇新的论文在核聚变反应堆内发现了哨声波,通常在电离层中发现。这些幽灵般的哨声波形成于闪电产生的电磁波脉冲在南北半球之间传播。根据4月11日发表在《物理评论快报》杂志上的最新研究,这些哨声波现在已经在托卡马克内的热等离子体中被发现。在圣地亚哥的DIII-D国家聚变设施的托卡马克中阻止失控的,Spong的研究小组第一次探测到失控电子产生的哨声波。
编者注:这篇报道是在东部时间下午1:35更新的。
神秘的、幽灵般的“哨声波”,通常由闪电产生,可以保护核聚变反应堆免受失控电子的伤害,新的研究表明,
这些哨声波是在离地面很高的电离层中发现的,电离层是地球大气层的一层,离地球表面大约50到600英里(80到1000公里)。这些幽灵般的哨声波形成于闪电产生的电磁波脉冲在南北半球之间传播。这些波在穿过地球时频率会发生变化,当这些光信号转换成音频信号时,它们听起来像哨声。
根据4月11日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的最新研究,这些哨声波现在已经在托卡马克(发生核聚变反应的环形机器)内的热等离子体中被发现。
因为哨声可以散射和阻碍高速电子,可以提供一种新的 ... 来防止失控的电子破坏托卡马克的内部。核聚变反应中的
聚变能为太阳和恒星提供能量,原子撞击在一起,在释放能量的同时融合成更大的原子。几十年来,研究人员一直在试图利用地球上的聚变能量,利用托卡马克装置内部的强大磁场将热等离子体形成的环形云包围起来——这是一种由带电气体组成的奇怪物质相。
在托卡马克装置内部,电场可以推动电子越来越快。但当这些高速电子在等离子体中飞行时,它们不能减速。通常,在气体或液体中移动的物体会感受到一种随速度增加的阻力。例如,你开车越快,遇到的风阻就越大。但是在等离子体中,阻力随着速度的降低而减小,使得电子加速到接近光速,从而损坏托卡马克。田纳西州橡树岭国家实验室的物理学家、这项新研究的合著者唐·斯波格说:
的研究人员已经有了一些减少失控的技术。他们可以使用人工智能算法来监测和调整等离子体的密度,以防止电子加速过快。如果仍有逃逸现象,他们可以将冰冻的氖颗粒注入等离子体,从而增加等离子体密度并减慢逃逸电子的速度。
,但惠斯勒波可能是控制逃逸电子的另一种方式“理想情况下,我们希望避免干扰和逃跑,”斯彭说但如果它们发生了,我们希望有多种工具来处理它们。
在圣地亚哥的DIII-D国家聚变设施的托卡马克中阻止失控的,Spong的研究小组第一次探测到失控电子产生的哨声波。
等离子体,他解释道,就像一块有多种振动模式的果冻。如果某些失控的电子只有正确的速度,它们会激发其中一种模式并触发哨声波——类似于以正确的速度驾驶一辆旧车会导致仪表板振动。
我们想做的是逆向工程,并将这些波放在(等离子体)外部以散射“逃亡者,”斯彭说,
通过更好地理解逃亡者是如何制造口哨的,研究人员希望他们能够逆转这一过程——使用一个外部天线产生哨声,可以散射电子,防止它们变得太快。
研究人员仍然需要进一步探索逃逸者和哨声之间的关系,例如,Spong说,通过识别哪些频率和波长最能抑制
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