दो बिलियन डिग्री से अधिक! मैलकम हेन्स के पेपर का विश्लेषण (अप्रैल 2006)
अधिक दो बिलियन डिग्री!
मैलकम हेन्स का लेख
[24 फरवरी 2006 को प्रकाशित भौतिकी के अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित अंतर्निहित 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हमने कहा कि एक टक्कर में गतिज ऊर्जा के स्थानांतरण की दर अनुपात के समानुपाती होगी
यदि द्रव्यमान बहुत अलग-अलग हैं, तो हम ध्यान देते हैं कि एक निश्चित तापमान ( जो आवश्यक है कि माध्यम आयनित हो जाए, आज़ाद इलेक्ट्रॉन हों ) पर द्रव्यमान के अंतर के कारण इलेक्ट्रॉनिक और आयनिक उत्तेजना के वेग बहुत अलग होते हैं। हाइड्रोजन ड्यूटेरियम-ट्रिटियम प्लाज्मा के मामले में ले लें, जिसका औसत परमाणु द्रव्यमान 2.5 है ( ड्यूटेरियम के लिए 2, ट्रिटियम के लिए 3 )। अब कल्पना करें कि आयन गैस 100.000.000 डिग्री पर है ( एक टोकामक में )। तापीय उत्तेजना की गति होगी:
के क्रम पर ( 3 k T
एक प्रोटॉन का भार 1,6 10
किलोग्राम
आयन हाइड्रोजन के औसत द्रव्यमान इसलिए 1,6 10
2,5, अर्थात 4 10
किलोग्राम
इसलिए, टोकामक में हाइड्रोजन आयन की औसत तापीय उत्तेजना गति है, लगभग m/s या मिलियन किलोमीटर प्रति सेकंड
। एक रोचक संख्या याद रखने योग्य। टोकामक में थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति होती है। इलेक्ट्रॉन गैस का तापमान आयनों के समान होता है। लेकिन इलेक्ट्रॉन की उत्तेजना गति आयनों की तुलना में अधिक होती है, द्रव्यमान के अनुपात के वर्गमूल के व्युत्क्रम में।
इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान
= 0,91 10
किलोग्राम
भारी हाइड्रोजन प्लाज्मा में द्रव्यमान का अनुपात 4400 है, और तापीय उत्तेजना के वेगों का अनुपात इस संख्या के वर्गमूल के बराबर है, अर्थात 66। इसलिए, टोकामक में इलेक्ट्रॉन की तापीय उत्तेजना गति आयनों की तुलना में 66 गुना अधिक है और इसलिए 66.000 किमी/सेकंड है और यह प्रकाश के वेग के 20% है। एक साधारण टिप्पणी।
जेड-मशीनों के लोहे के प्लाज्मा में द्रव्यमान का अनुपात 100.000 तक पहुंच जाता है। एक संतुलित लोहे के प्लाज्मा में, इलेक्ट्रॉन और आयनों के तापीय वेगों का अनुपात 316 होगा। लेकिन जैसा कि हम आगे देखेंगे, जेड-मशीन के लोहे के प्लाज्मा बहुत ही असंतुलित हैं। फ्लूओरेसेंट ट्यूबों के साथ अंतर यह है कि इस बार इलेक्ट्रॉनिक तापमान आयनों के तापमान से 100 गुना कम है। इसलिए, यह एक नए प्रकार के असंतुलित प्लाज्मा के रूप में है
एक असंतुलित प्रकार का नया माध्यम
यह एक नया माध्यम है, जिसके बारे में अभी तक बहुत कम ज्ञात है, जिसे अध्ययन करने की आवश्यकता है। वास्तव में, एक वास्तविक फॉर वेस्ट एक्सपेरिमेंटर्स और सैद्धांतिक विज्ञानियों के लिए। जेड-मशीन सबसे पहले एक शक्तिशाली विद्युत उत्पादक है:
सैंडिया की जेड-मशीन, 2007 से पहले
( इसके बाद बदल गई और ZR, Z " रिफर्बिश्ड " में बदल गई )
यह 18 मिलियन एम्पियर के आवेश के साथ 100 नैनोसेकंड में देती है। एक नैनोसेकंड एक बिलियनवां द्वितीय है। विद्युत धारा रैखिक रूप से बढ़ती है: जेड-मशीन में विद्युत धारा के बढ़ते वक्र ( जेडआर में समान )
जेडआर, 2007 से कार्यरत है, जो 26 मिलियन एम्पियर तक पहुंच सकती है, फिर भी 100 नैनोसेकंड में
जेड-मशीन इस धारा को एक " फाइलर लिनर " में भेजती है, एक प्रकार की बर्तन जैसी संरचना, 5 सेमी ऊंचाई और 8 सेमी व्यास, 240 अस्तर वाले अस्तर वाले तांबे के तारों से बना हुआ है, जो एक बाल के बराबर पतले हैं: .
" फाइलर लिनर " की संरचना
हर तार में इसलिए गुजरता है:
75.000 एम्पियर
हर तार एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो निकटवर्ती तारों के साथ लैप्लास बल I B के अनुसार अंतर्क्रिया करता है। ये बल केंद्रक बल हैं और सभी तारों को प्रणाली के अक्ष के साथ एकत्रित करने की कोशिश करते हैं।
लैप्लास बल तारों को प्रणाली के अक्ष के साथ एकत्रित करने की कोशिश करते हैं
जरोल्ड योनास के लिए बहुत अधिक एक चित्र था, मशीन के आविष्कारक
जमा होते हुए, धातु के तार धीरे-धीरे उत्पन्न होते हैं:
प्लाज्मा के कोश का निर्माण
( मैथियास बावे के डिग्री पत्र )
यह तारों के समूह की संरचना है जो अक्षीय सममिति को बनाए रखती है और एमएचडी अस्थिरताओं के उद्भव को रोकती है। लिनर के लंबे समय तक इस आघात में विचार में विभाजन है। तार लोहे के प्लाज्मा के एक आवरण से घिरा हुआ है। अनुभव दिखाता है कि तार नीचे एक तरह के " धूम्रपान के पूंछ " छोड़ देते हैं जो उनके द्रव्यमान के 30% के बराबर है।
इस आघात का चित्र गणना किया जा सकता है ( देखें आगे )। इस केज की त्रिज्या 4 सेमी है और समय 100 नैनोसेकंड है, इसलिए औसत आघात गति 400 किमी/सेकंड है। वास्तव में, संपर्क से पहले एक त्वरण होता है। आघात से पहले आयनों की गति 550 से 650 किमी/सेकंड के बीच होती है। अक्षीय सममिति के बनाए रखने के कारण, अंत में इस लोहे के प्लाज्मा के रूप में एक 1.5 मिमी व्यास का रस्सा बनता है।
आयन और इलेक्ट्रॉन एक ही गति से अक्ष की ओर आते हैं। दोनों जनसंख्या को अलग करना संभव नहीं है क्योंकि उन्हें बहुत तीव्र विद्युत बल जोड़ते हैं। जब इन कण, आयन लोहा और इलेक्ट्रॉन, अक्ष के पास एक दूसरे से टकराते हैं, तो तापमान के लिए तापीयकरण होता है, जिसका अर्थ है, सिद्धांत रूप में, त्रिज्या वेग के साथ जुड़ी गतिज ऊर्जा सभी दिशाओं में फैल जाती है। यह आयनों और इलेक्ट्रॉनों दोनों के लिए लागू होता है।
पहले चरण में इलेक्ट्रॉनों को भूल जाएं और कल्पना करें कि आयन लोहा के बराबर द्रव्यमान के वस्तुओं की एक जनसंख्या अक्ष के पास 650 किमी/सेकंड पर है।
लोहे के आयन का द्रव्यमान 9 10
किलोग्राम
हम लिख सकते हैं:
V = 600 किमी/सेकंड
हमें आयनिक तापमान 925 मिलियन डिग्री मिलता है। इस त्रिज्या वेग के रूप में आयनिक तापीय उत्तेजना गति में एक सरल रूपांतरण है।
इलेक्ट्रॉन के लिए उसी गणना करें, हमें एक तापमान प्राप्त होता है जो 9250 डिग्री के बराबर है, जो लगभग 100 गुना कम है। एक शक्तिशाली असंतुलित स्थिति। फिर टक्कर खेलती है। आयनों के लिए, मैलकम हेन्स ने गणना की कि आयन गैस के तापमान के लिए आराम का समय ( वेग वितरण के स्थापना के लिए आयन गैस के तापमान के लिए आराम का समय ) 37 पिकोसेकंड है, जो 3,7 10
सेकंड है। यह समय प्लाज्मा के " स्थिरता के समय " के लिए छोटा है, जो एक केंद्रित घने और उच्च तापमान वाले रस्से के रूप में है, जिसका आकार एक पेंसिल के बाल के बराबर है।
माप ( रेडियो एक्स के उत्सर्जन द्वारा " ब्रेकिंग विकिरण ", इलेक्ट्रॉन-आयन अंतःक्रिया ) द्वारा एक तापमान 30 मिलियन डिग्री प्राप्त होता है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन गैस गर्म हो गई है। हम इसका विश्लेषण आगे करेंगे। हम आमतौर पर उच्च तापमान को इलेक्ट्रॉन-वोल्ट में बताते हैं, संबंध के साथ
e V = k T
जहां e ( इकाई विद्युत आवेश ) = 1,6 10-19 कूलॉम
अगर हमारे पास एक ऐसा माध्यम है जो एक तापमान प्रस्तुत करता है, जो " इलेक्ट्रॉन-वोल्ट " में गर्म होता है, जो एक " eV " है, तो इसका अर्थ होगा कि एक तापमान
T = e / k = 11.600° K
हम आमतौर पर क्रम के आदेशों के साथ विचार करते हैं, इसलिए हम अक्सर इलेक्ट्रॉन-वोल्ट को केल्विन में बदलने के लिए सरल रूप से करते हैं
T = 10.000 V
इसलिए, एक " keV ", एक किलो-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट 10.000° के बराबर है
रेडियो एक्स के उत्सर्जन के माप ( रेडियो एक्स की श्रेणी में ) एक तापमान 30 keV देते हैं, जिसे 30 मिलियन डिग्री में गोल कर दिया जाता है।
अन्य समस्या: हम पाते हैं कि आयन गैस आमतौर पर आम तापमान के चार गुना अधिक गर्म है। तापमान के माप द्वारा 2 बिलियन डिग्री से अधिक मान प्राप्त होता है, जो अधिकतम मान 3.7 बिलियन डिग्री तक पहुंच जाता है। फिर ऊर्जा कहां से आती है? फिर से हम इसके बारे में आगे चर्चा करेंगे; ।
तापमान के माप किए गए थे एक सामान्य विधि के उपयोग करके विस्तार के रूप में डॉपलर प्रभाव द्वारा रेखा स्पेक्ट्रम के मूल्यांकन। नाभिक ( जैसे परमाणु, अणु ) एक निश्चित स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण उत्सर्जित करते हैं जिसमें विशिष्ट रेखाएं होती हैं।
अगर माध्यम आमतौर पर ठंडा है तो ये रेखाएं पतली होती हैं।
" ठंडा " स्टेनलेस स्टील के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम, 100,000 K तापमान पर गर्म किया गया
हम रेखाओं के क्रोमियम ( पहली, बाईं ओर) की पहचान करते हैं, फिर मैंगनीज, लोहा और निकल की रेखाएं।
इस स्टेनलेस स्टील में कार्बन मिश्रण के 0.15% है और इसकी रेखाएं दृश्यमान नहीं हैं।
रेखाएं इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के संबंध में हैं। एक नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन निश्चित कक्षाओं में घूमते हैं, जो क्वांटम यांत्रिकी के कारण ( कक्षाओं के मात्रात्मकीकरण ) निश्चित होती हैं। किसी भी मूल से ऊर्जा के प्रवेश के कारण एक " संक्रमण " हो सकता है, जो एक इलेक्ट्रॉन के एक कक्षा से दूसरी कक्षा में परिवर्तन के रूप में होता है। यह परिवर्तन हमेशा इलेक्ट्रॉन के एक अधिक दूर वाली कक्षा में जाने की ओर होता है, जो अधिक ऊर्जा के साथ होता है। कोई भी जटिल गणना करने की आवश्यकता नहीं है। आप बहुत अच्छी तरह से जानते हैं कि द्रव्यमान M के आवेशों को कक्षा में रखने के लिए, जितना ऊंचा अंतर होगा, उतना ही शक्तिशाली रॉकेट की आवश्यकता होगी। ऊर्जा के प्रवेश के कारण इलेक्ट्रॉन एक " अधिक ऊंची " कक्षा में जाता है, जो नाभिक से दूर होता है। यह नाभिक के पास लंबे समय तक नहीं रहता ( इन उत्तेजित अवस्थाओं के लिए एक जीवनकाल होता है) और कुछ नैनोसेकंड में नाभिक के पास एक कक्षा में वापस आ जाता है। इस प्रकार यह ऊर्जा खो देता है जो फोटॉन के रूप में उत्सर्जित होता है जिसकी ऊर्जा दोनों ऑर्बिटल स्तरों के ऊर्जा अंतर के बराबर होती है। इसलिए यह "रेखा" स्पेक्ट्रम होता है।
लोहे के परमाणु में 26 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
वे ऑर्बिटल परिवर्तन करने में सक्षम हैं, वापस आते हैं, अपनी प्रारंभिक ऑर्बिट पर वापस आना आवश्यक नहीं है। इसलिए एक बहुत सारी रेखाओं वाला स्पेक्ट्रम होता है। कुछ रेखाएं अन्यों की तुलना में अधिक ऊंची होती हैं। इन "रेखाओं की ऊंचाई" का क्या अर्थ है? इस आवृत्ति पर उत्सर्जित शक्ति के साथ। एक रेखा किसी विशेष संक्रमण के योगदान को मापती है। कुछ संक्रमण अन्यों की तुलना में अधिक संभाव्य हैं। ये सबसे संभाव्य संक्रमण हैं, इसलिए अक्सर होते हैं जो विकिरण के अधिकांश के कारण होते हैं। ऊपर दिए गए चित्र को देखकर हम देख सकते हैं कि 58.000 ( 5 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट ) से 116.000° K ( 10 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट ) के बीच तापमान वाले एस्टीन में अधिकतम उत्सर्जन क्रोमियम की एक रेखा से आता है। मैंगनीज की रेखा "अधिक मामूली" है। इन तापमानों पर परमाणु पहले से ही अपने इलेक्ट्रॉनों से बहुत नंगे हो गए हैं। लेकिन उनमें अभी भी इलेक्ट्रॉन हैं। कितने? मैं आपको उत्तर देने के लिए एक बुक नहीं रखता हूं। नंगापन धीरे-धीरे होता है। मुझे नहीं पता कि किस तापमान पर लोहा या क्रोमियम के लिए पूर्ण नंगापन की आवश्यकता होगी, जिसमें अंतिम इलेक्ट्रॉन अलग हो जाए। इसे गणना किया जा सकता है। यह वह ऊर्जा है जो एक नाभिक के 26 सकारात्मक आवेशों के साथ अंतिम इलेक्ट्रॉन को अलग करने के लिए आवश्यक है।
सैंडिया के परीक्षणों में मापा गया यह एक इलेक्ट्रॉन के उत्तेजन-अस्थिरता स्पेक्ट्रम है जो नाभिक के चारों ओर बचे हुए रहे।
रेखा विस्तार डॉपलर-फिजॉ द्वारा जुड़ा हुआ है।
उसी सामग्री का स्पेक्ट्रम, बिलियन डिग्री तक गर्म। डॉपलर प्रभाव के कारण रेखाओं का विस्तार हुआ
एक निश्चित ऑर्बिटल स्थानांतरण ( एक रेखा ) के लिए आवृत्ति अधिक होगी अगर परमाणु अवलोकनकर्ता के पास आता है और कम होगी अगर यह दूर हो जाता है ( यह "रेडशिफ्ट" है )। इसलिए तापीय उत्तेजना
रेखाओं का विस्तार करता है
। भरोसेमंद माप किए गए थे और इन उच्च मानों की पुष्टि की गई थी, जो आयनिक तापमान के बिलियन डिग्री में बताए गए थे (
2.66 से 3.7 बिलियन डिग्री
2005 मई के परिणाम, सैंडिया की जेड-मशीन।
काले रंग में, आयनिक तापमान की बढ़त। नीले रंग में प्लाज्मा का व्यास।
अक्ष पर: समय नैनोसेकंड में
( एक नैनोसेकंड एक बिलियनवां सेकंड है )
तापमान में बढ़ोतरी एक अन्य घटना नहीं है। यह एक बड़ी वैज्ञानिक खोज है और यह हमारे ग्रहीय समाज पर बहुत महत्वपूर्ण परिणाम हो सकते हैं।
आयन इलेक्ट्रॉनों की तुलना में सैकड़ों गुना गर्म हो जाते हैं
। अब तक यह एकमात्र संभावित स्पष्टीकरण था, लेकिन इस बार इसे मापा गया था, पूरी तरह से पुनरावृत्ति योग्य परीक्षणों में। इसके अलावा इस आयनिक तापमान के बढ़ते हुए भी है।
अंत में, इलेक्ट्रॉन गैस द्वारा रेडियो एक्स के रूप में उत्सर्जित ऊर्जा आयन छड़ों के आयन गैस की गतिज ऊर्जा की तुलना में 3 से 4 गुना अधिक हो गई, जब वे अक्ष पर एकत्रित हो गए थे
हेन्स और उनके सहयोगी ने बाद में लिखे गए लेख में इस रहस्य को समझाने की कोशिश की। इस ऊर्जा कहां से आई?
जब हम जेड-मशीन चालू करते हैं, तो ऊर्जा विभिन्न रूपों में वितरित होती है। एक तरह से प्लाज्मा की ऊष्मीय ऊर्जा है, जो इसके घटकों ( मुख्य रूप से आयन लोहा की गतिज ऊर्जा ) की कुल गतिज ऊर्जा के बराबर होती है। लेकिन एक अन्य ऊर्जा है, जो अधिक कठिन है:
चुंबकीय ऊर्जा
जो अक्ष पर बने प्लाज्मा के छोटे तार के आसपास के सभी स्थानों में वितरित होती है। हेन्स ने सुझाव दिया कि " एमएचडी अस्थिरताएं " उत्पन्न हो सकती हैं जो प्लाज्मा को इस ऊर्जा के कुछ हिस्से को वापस प्राप्त करने की अनुमति दे सकती हैं। जैसा कि लेख में उचित है, यह सिद्धांत बहुत प्रारंभिक है और कोई " सिमुलेशन " नहीं हुआ है। निष्कर्ष सिर्फ " यह असंभव नहीं है कि यह गर्मी इस घटना के कारण हो सकती है " है। वह अपने माध्यम से इलेक्ट्रॉन और आयनों के कम संपर्क को दर्शाते हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक विकिरण के समय में विलंब की व्याख्या करता है। यह प्रक्रिया पहले आयनों को गर्म करती है, जो इलेक्ट्रॉन गैस के एक हिस्से को वापस देता है, जो फिर ब्रेकिंग विकिरण के माध्यम से उत्सर्जित होता है। इसके बाद माप ( चार बिंदु )
आयन लोहा के गैस के तापमान बढ़ रहा है
अधिकतम तापमान दृश्यमान रूप से पहुंच गया है। हालांकि, आयन लोहा के तापमान के माप ( मापा गया ) 3.7 बिलियन डिग्री है! तीस बार तापमान जो इटर कभी भी पार नहीं कर सकता: 100 मिलियन डिग्री।
डीनी ने कहा कि इस परिणाम के सामने वह बार-बार परीक्षण और माप करता रहा है, ताकि वह निश्चित हो सके। हम ध्यान दें कि लेख के शीर्षक में लिखा गया है: " दो बिलियन से अधिक डिग्री "। तार्किक रूप से, शोधकर्ता को अधिकतम मान, 3.7 बिलियन डिग्री के बारे में बताना चाहिए। हम इसे एक गतिविधि के रूप में कह सकते हैं ... असमर्थता, जो प्राप्त परिणाम के आकार के सामने।
याद रखें कि 500 मिलियन डिग्री के साथ हम लिथियम और हाइड्रोजन को संलयन कर सकते हैं, जिससे हीलियम प्राप्त होता है और न्यूट्रॉन नहीं। एक बिलियन डिग्री में हमारे पास एक सेकंड "स्वच्छ संलयन" होता है, अब भी बिना रेडियोधर्मी या अपशिष्ट ( केवल हीलियम ) के: बोरॉन और हाइड्रोजन के साथ। 3.7 बिलियन डिग्री, या अधिक, क्या कर सकते हैं? अगर आयनिक तापमान बढ़ता रहे तो यह तापमान आयनिक रूप से और अधिक बढ़ाया जा सकता है।
एक टिप्पणी। इन परीक्षणों में जेड-मशीन द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा ( 18 से 20 मिलियन एम्पियर ) अनंतकाल तक बरकरार नहीं रह सकती। यह एक आवेश है: इस धारा समय के साथ बढ़ती है, एक अधिकतम तक पहुंचती है, फिर कम हो जाती है। जेड-मशीन में आवेश 100 बिलियनवां सेकंड तक रहता है। अन्य पहलू: अगर हेन्स सही है, तो प्लाज्मा के वातावरण में एक बहुत बड़ी ऊर्जा है। इसलिए, यदि हम धारा को बरकरार रखते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र आगे बढ़ेगा और प्लाज्मा के तापमान को बढ़ाएगा। इसलिए, ये 3.7 बिलियन डिग्री एक छात्र नहीं हैं और कोई भी इस उपकरण से कितना तापमान प्राप्त कर सकता है, यह कहने में सक्षम नहीं है।
इस तरह के परीक्षणों के पहला परिणाम " असंदिग्ध निर्माण के साथ शुद्ध विलय हो सकता है, जिसमें लिथियम और हाइड्रोजन का मिश्रण होता है ( लिथियम, समुद्र के पानी और लवण में मौजूद है, जो दुनिया के सभी क्षेत्रों में है। वर्तमान में इसकी कीमत 59 डॉलर प्रति किलोग्राम है, करों सहित )। यह ऊर्जा के दृष्टिकोण से स्वर्ण युग है ( एक अतिरिक्त परमाणु बम के साथ, जो कि शुद्ध विलय है, सस्ता है, सभी के लिए )। अगर यह साबित हो जाए, तो दुनिया के किसी भी देश के पास विश्व के लिथियम के भंडार का दावा नहीं हो सकता है। चूंकि लिथियम समुद्र के पानी में मौजूद है, इसलिए इसके भंडार शुरू से ही असीमित हैं।
एक सुपरनोवा में तापमान दस बिलियन डिग्री है और इसके द्वारा विलय प्रतिक्रियाओं द्वारा सभी मेंडेलीव तत्वों ( और उनके रेडियोधर्मी समस्थानिकों के जीवन काल अलग-अलग हैं) के निर्माण की अनुमति दी जाती है। अगर एक जेड-मशीन एक दिन 10 बिलियन डिग्री तक पहुंच जाती है, तो हम अंतरिक्ष में प्रकृति द्वारा बनाए गए सबसे उच्च तापमान के साथ प्रयोगशाला में उच्च तापमान के साथ उत्पादन कर सकते हैं। इस आगे की बढ़त नाभिकीय भौतिकी और हमारी भौतिकी में एक बड़ा परिवर्तन है।
अब तक हमने केवल "अग्नि" के साथ संतुष्टि की थी। यह वास्तव में परमाणु अग्नि के आविष्कार के बराबर है
नीचे लेख के शुरू होने के बाद:
**हम शीर्षक का अनुवाद करें **:
**मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक अस्थिरता में आयनों के शीघ्र घर्षण गर्मी, अधिक से अधिक 2 x 109 **K
**फिर सारांश **:
धातु के तारों से बने सेट, जो प्रणाली के सममिति अक्ष के साथ तेजी से केंद्रित होते हैं, विज्ञान प्रयोगशाला में रेडियो एक्स के सबसे शक्तिशाली स्रोत हैं। लेकिन अन्य शर्तों में, हम एक ऐसे रेडियो एक्स के उत्सर्जन के बारे में देख सकते हैं जो 5 नैनोसेकंड के एक पल्स में उत्सर्जित होता है, जब अधिकतम संपीड़न प्राप्त होता है ( स्थिरता )
जो शुरू में गतिज ऊर्जा के बराबर है, 3 से 4 गुना अधिक है
। एक सैद्धांतिक मॉडल विकसित किया गया है जो इस घटना की व्याख्या करता है जो एमएचडी प्रकार की तेजी से बढ़ती अस्थिरताओं के माध्यम से ऊर्जा के तेजी से रूपांतरण के कारण होता है, जो आयनों को एक बहुत अधिक तापमान तक पहुंचाता है। इसके बाद गैस के आयनों के लिए गैर-रैखिक संतृप्ति और घर्षण गर्मी होती है। इस ऊर्जा को पहले आयनों में स्थानांतरित किया जाता है, फिर इलेक्ट्रॉनों द्वारा सामान्य वितरण, आयन-इलेक्ट्रॉन टक्कर के माध्यम से, और इलेक्ट्रॉन फिर एक नरम रेडियो एक्स उत्सर्जित करते हैं। हाल ही में, सैंडिया में स्पेक्ट्रम प्राप्त किए गए थे, जो समय में फैले हुए थे, जो 200 keV ( 2
डिग्री ), इस सिद्धांत के साथ संगत थे। इसलिए, एक चुंबकीय रूप से सीमित प्लाज्मा के लिए एक रिकॉर्ड तापमान प्राप्त हुआ।
हेन्स और उनके सहलेखक शुरू में समस्या के मूल की याद दिलाते हैं। हम नहीं समझा सके कि प्लाज्मा द्वारा उत्पन्न ऊर्जा कैसे 3 या 4 गुना अधिक हो सकती है, जो " आपतित " गतिज ऊर्जा के बराबर है, जो धातु के परमाणुओं के योग के 1/2 mV2 हैं, जो एक अक्ष के पास एक दूसरे के साथ टकराते हैं, जहां वे अपना अंतिम रास्ता ले जाते हैं, जिस ऊर्जा को ऊष्मीय ऊर्जा में बदल दिया जाता है। जब हम डेटा का विश्लेषण करते हैं, तो गणना गलत है। अधिक ऊर्जा बाहर आती है जबकि इस प्रणाली में आती है, और इसे कहां से आना चाहिए। हेन्स के विचार में चुंबकीय ऊर्जा है। इसके बारे में क्या है?
अगर हम एक लिनर के रूप में तारों ( 240 ) के साथ एक धारा के माध्यम से गुजरते हैं, तो हम अन्य तारों द्वारा बनाए गए अक्षीय चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता की गणना कर सकते हैं। इस तार पर लैप्लास बल J x B के कारण एक बल होता है। यह स्पष्ट है कि यह बल उस बल के बराबर है जो एक रेखीय चालक के द्वारा बनाया जाता है, जो अक्ष के साथ व्यवस्थित होता है और जिसमें पूरी धारा प्रवाहित होती है ( सैंडिया के परीक्षण में: 20 मिलियन एम्पियर )।
यही कारण है कि हम बाहरी क्षेत्र के मूल्य की गणना कर सकते हैं, मान लें कि हम इसे अनंत लंबाई के तारों द्वारा बनाए गए मानते हैं, जो बिल्कुल ऐसा नहीं है। इससे सरल क्रम के आदेश प्राप्त होते हैं। इस चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक दबाव जुड़ा हुआ है, जो न्यूटन प्रति वर्ग मीटर में अभिव्यक्त होता है और जो जूल प्रति घन मीटर में एक आयतन ऊर्जा घनत्व के रूप में भी अभिव्यक्त होता है। चुंबकीय दबाव एक आयतन ऊर्जा घनत्व है। हम एक अनंत रेखीय चालक द्वारा बनाई गई ऊर्जा के आयतन घनत्व की गणना कर सकते हैं।
हम तारों के पट्टी के आसपास के क्षेत्र में एक प्राकृतिक रूप से इस तरह से क्षेत्र की गणना कर सकते हैं, जिसके आसपास एक सिलेंडर के त्रिज्या r और एक सिलेंडर के त्रिज्या dr के बीच ऊर्जा स्थानांतरित होती है
मान लें कि rmin प्लाज्मा की न्यूनतम त्रिज्या है। यह निश्चित रूप से कोई अर्थ नही
अंत में, लगता है कि कम तरंगदैर्घ्य m = 0 MHD अस्थिरताएं जो कम द्रव्यमान वाले विस्फोट में स्थिरता के साथ होती हैं, आयनों के लिए तेज श्यान गर्मी के कारण 200 keV से अधिक रिकॉर्ड तापमान तक पहुंच जाती हैं। ऐसे तापमान मापे गए हैं, जिनकी ऊर्जा एक 5 नैनोसेकंड के समय पैमाने पर चुंबकीय ऊर्जा के रूपांतरण से आती है। आयन इलेक्ट्रॉनों को गर्म करते हैं जो तुरंत ऊर्जा विकिरण कर देते हैं। इसके अलावा, उच्च आयन तापमान से उत्पन्न विस्तृत स्पेक्ट्रल रेखाएं अपेक्षाकृत कम अपारदर्शिता के कारण अधिक विकिरण शक्ति के होने की अनुमति देती हैं। प्रस्तावित यांत्रिकी जेड पिंच गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण कई घटनाओं की एक संभावित व्याख्या प्रदान करती है, जैसे स्थिरता पर दबाव संतुलन, विकिरणीय गिरावट की अनुपस्थिति, एक्स-रे विकिरण के महत्वपूर्ण अतिरिक्त।
एक अंतिम निष्कर्ष में, यह दिखाई देता है कि छोटी तरंगदैर्घ्य m = 0 अस्थिरताएं जो कम मात्रा वाले विस्फोट में स्थिरता के साथ होती हैं, आयनों के लिए तेज श्यान गर्मी के कारण 200 keV (दो बिलियन डिग्री) के रिकॉर्ड तापमान तक पहुंच जाती हैं। ऐसे तापमान मापे गए हैं, जिनकी ऊर्जा 5 नैनोसेकंड के समय पैमाने पर चुंबकीय ऊर्जा के रूपांतरण से आती है। इसके अलावा, आयनों के उच्च तापमान के कारण उत्पन्न विस्तृत स्पेक्ट्रल रेखाएं कम अपारदर्शिता के कारण अधिक विकिरण शक्ति के होने की अनुमति देती हैं। प्रस्तावित यांत्रिकी जेड पिंच गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण कई घटनाओं की एक संभावित व्याख्या प्रदान करती है, जैसे स्थिरता पर दबाव संतुलन, विकिरणीय गिरावट की अनुपस्थिति, एक्स-रे विकिरण के महत्वपूर्ण अतिरिक्त।
कागज के समीकरण (1) को "बेनेट के संबंध" के रूप में उद्धृत किया गया है, जो 1934 के है (संदर्भ (1) में उल्लिखित)। इसे बिना किसी कठिनाई के फिर से स्थापित किया जा सकता है। यह सिर्फ यह व्यक्त करता है कि चुंबकीय दबाव बराबर है प्लाज्मा में दबाव के। चुंबकीय दबाव ऊपर दिया गया है। प्लाज्मा में कुल दबाव निम्नलिखित रूप में दिया गया है:
- इलेक्ट्रॉन गैस के योगदान के लिए ne k Te
- आयन गैस के योगदान के लिए ni k Ti
जहां k बोल्ट्जमैन स्थिरांक है।
अगर Z आयनीकरण की डिग्री है
ne = Z ni
अगर इन निरपेक्ष तापमान को इलेक्ट्रॉन-वोल्ट में बजाय केल्विन डिग्री में व्यक्त किया जाता है, तो
k T = e V
तो प्लाज्मा में दबाव होगा:
ni e ( Ti + Z Te )
हम देखते हैं कि "बेनेट के संबंध" के दूसरा पक्ष उभरता है। अधिकतर हमने स्थापित किया है कि:
r तब अक्ष के अनुदिश बंद बैंड के न्यूनतम त्रिज्या है। बेनेट फिर से प्रति मीटर आयनों की संख्या Ni के साथ एक संख्या प्रस्तुत करता है।
इसके द्वारा प्राप्त होता है (बेनेट, 1934)
इस अभिव्यक्ति को अनोखा बनाता है क्योंकि बंद बैंड के न्यूनतम त्रिज्या शामिल नहीं है। क्यों?
जब बंद बैंड संकुचित होता है, तो उस पर कार्य करने वाला चुंबकीय दबाव उसकी त्रिज्या के वर्ग के व्युत्क्रम के साथ बढ़ता है। लेकिन आयनों का घनत्व भी इसी तरह बढ़ता है। यह इसे संतुलित करता है। वास्तव में, यह चिंताजनक है कि आयनिक और इलेक्ट्रॉनिक तापमान में बहुत अंतर बंद बैंड के अंतिम त्रिज्या पर निर्भर नहीं करता है, जो कि आप चाहे जितना छोटा हो सकता है। हमारे पास एक अंतर समीकरण है जो प्लाज्मा के त्रिज्या r के समय के फलन के रूप में विकास को दर्शाता है:
हम वक्रों के आकार की गणना कर सकते हैं (जब तक हमें धारा I(t) के नियम के साथ विशेषता नहीं है, जो समस्या के "इनपुट" है। तथ्य में, Z मशीनों में यह लगभग रैखिक है, यदि गलती न हो।) r का गिरावट बढ़ती है। मतलब, जैसे-जैसे r कम होता है, आघात की गति बढ़ती है। यदि r शून्य हो जाता है, तो आघात की गति अनंत हो जाएगी। लेकिन इस समीकरण को लिखते समय हमने कुछ चीजों को भूल गए हैं: आघात के विरोध में दबाव का बल। हमें इसकी गणना करनी चाहिए। इसके बावजूद, समस्या अपेक्षाकृत आसान नहीं है। आघात के विरोध में दबाव आयनिक तापमान पर निर्भर करता है। हम इसका मॉडल नहीं बना सकते क्योंकि, हेन्स के अनुसार, इसकी वृद्धि एक ऐसे घटना पर निर्भर करती है जिसे हम नहीं समझ सकते: MHD माइक्रो-अस्थिरताओं द्वारा प्लाज्मा का तापन।
निष्कर्ष: आपको मॉडलिंग करते समय अपने सभी पैरामीटरों को ध्यान में रखने के बजाय रुक जाना चाहिए। हमारे पास एक सूत्र है:
लेकिन हम आयनों की अंतिम गति V के बारे में नहीं जानते। आयनों की औसत गति (लाइनर की त्रिज्या आघात के समय द्वारा) का उपयोग करना लगभग अर्थहीन है क्योंकि आघात के अंत में गति बढ़ती है।
हेन्स फिर से Z मशीन के एक विशिष्ट परीक्षण, Z1141 पर ध्यान देते हैं, जहां प्रति मीटर लाइनर के द्रव्यमान 450 मिलीग्राम इस्पात के तार (4.5 10-5 किग्रा/मीटर) है, जो दो संकेंद्रित वलयों में व्यवस्थित है, पहला, 55 मिमी के व्यास वाला, दूसरे के दोगुने द्रव्यमान वाला, 27.5 मिमी के व्यास वाला।
थोड़ा आगे हेन्स 3.41 1020 के Ni (प्रति मीटर आयनों की संख्या) के मान का उपयोग करेंगे। लोहे के एक परमाणु का द्रव्यमान 9 10-26 किग्रा है, यदि मैं 4.5 10-5 किग्रा/मीटर को इस द्रव्यमान से विभाजित करूं तो मुझे 5 1020 मिलता है। लेकिन वे बताते हैं कि आघात के दौरान 30% द्रव्यमान "रास्ते में खो गया"। इसलिए हम लगभग उनकी संख्या पाते हैं।
वे बताते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक तापमान के मापन द्वारा 3 keV प्राप्त होता है, जो बराबर है 35 मिलियन डिग्री। वे बताते हैं कि धारा 100 नैनोसेकंड में 18 मेगा-एम्पीयर तक बढ़ गई। वे अनुमान लगाते हैं कि 30% द्रव्यमान "रास्ते में खो गया", लेकिन 70% अच्छी तरह से पहुंच गया। वास्तव में, यह सभी अध्ययनों से स्पष्ट है जिनमें तार वाले लाइनर का उपयोग किया गया है (बावे के डिसेर्टेशन)। गिरावट के दौरान ये तार "वाष्पित हो जाते हैं" जैसे कि एक धूमकेतु जो गैस छोड़ रहा है। वे अपने पीछे एक प्लाज्मा के ट्रेल छोड़ देते हैं, जिसका द्रव्यमान तारों के द्रव्यमान के 30 से 50% तक हो सकता है।
Ni = 3,41 1020 आयन प्रति मीटर और Z = 26 (लोहा) के साथ बेनेट के संबंध का उपयोग करें, इकाई आवेश e = 1,6 10-19 (कूलम्ब) के साथ:
mo = 4 p 10-7 MKSA
हम (Ti + Z Te) की गणना करते हैं:
जो 3.44 बिलियन डिग्री के बराबर है। जब प्लाज्मा के बैंड का व्यास न्यूनतम होता है या वक्र के माध्यम से, आयनिक तापमान के मापन के अनुसार 270 keV होता है, जो 3.12 बिलियन डिग्री के बराबर है। त्रुटि की सीमा के आधार पर यह सहमति बिल्कुल अद्भुत है।
26 जून 2006
कैसे आयनिक तापमान का आकलन करें (J.P.Petit 27 जून 2006)
लाइनर के एक तत्व के गतिविधि को दर्शाने वाले अंतर समीकरण के विकास के विवरण को फिर से लें। सब कुछ फिर से लें। हम सरलता से स्थापित कर सकते हैं कि एक सिलेंडर के रूप में व्यवस्थित तारों के एक बैंड द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र एक एकल तार द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के बराबर है जो अक्ष पर रखा गया है और जिसमें पूरा धारा प्रवाहित होता है। इसके लिए:
हमारे पास n तार हैं। प्रत्येक तार में I/n धारा प्रवाहित होती है। इसे लैप्लास बल द्वारा एक लंबाई इकाई पर बलिदान किया जाता है:
मान लीजिए कि M लाइनर के एक लंबाई इकाई पर द्रव्यमान है। जब तक तार वाष्पित नहीं हो जाता है, अंतर समीकरण को लिखकर प्राप्त किया जाता है:
जहां I समय के अनुसार बदलता है, बेशक। लेकिन यह एक डेटा है।
अब तार के स्थान पर धातु की वाष्प के साथ बदलें। अधिक सटीक रूप से, पूरे तार प्रणाली के स्थान पर एक प्लाज्मा सिलेंडर, एक "पिंच" रखें। इसे अभी भी धारा I प्रवाहित होती है। सतह पर हम चुंबकीय क्षेत्र B की गणना कर सकते हैं, जो वही सूत्र के साथ है। लेकिन हम दबाव के बल को भी शामिल कर सकते हैं, जो इस आघात को रोकने की कोशिश करता है। यह दबाव आयनिक दबाव है
हम इसके नियंत्रण में नहीं हैं क्योंकि यह आयनों को एक अज्ञात तरीके से ऊर्जा प्रदान करने पर निर्भर करता है, MHD अस्थिरताओं के माध्यम से, हेन्स के अनुसार। हमारे पास प्रत्येक "तार" या प्लाज्मा के खंड पर लैप्लास बल है जो पहले खंड 2 पर रखा गया था। प्रति लंबाई इकाई पर इस खंड पर कार्य करने वाला दबाव बल है:
मैं गति के अंतर समीकरण को लिखकर प्राप्त कर सकता हूं:
हमारे पास है:
इस समीकरण में इसे शामिल करें:
हम इलेक्ट्रॉनिक तापमान के समय के साथ विकास के बारे में नहीं जानते, क्योंकि यह बाहरी ऊर्जा के आपूर्ति पर निर्भर करता है, हम अधिक आगे बढ़ नहीं सकते, बस तब तक जब तक हम तापमान के मूल्य का आकलन नहीं करते जब त्वरण शून्य होता है, "स्थिरता की स्थिति" में, जब त्वरण शून्य होता है, r" = 0। हम इसे प्राप्त करते हैं:
हम देखते हैं कि यह आयनिक तापमान (एक करीबी अनुमान के साथ एक करीबी गणना में), "स्थिरता की स्थिति" के साथ संबंधित है, जो कुल विद्युत धारा के वर्ग पर निर्भर करता है और जब प्रति मीटर आयनों की संख्या कम हो जाती है तो बढ़ जाता है। इसलिए एक ही द्रव्यमान और एक ही लाइनर ज्यामिति के लिए हमें भारी परमाणुओं का उपयोग करने का लाभ होगा, जैसा कि एक पूर्व सैन्य अनुप्रयोग विभाग (DAM) के एक व्यक्ति द्वारा सुझाए गए, उदाहरण के लिए सोना, लचीला, कार्य करने में आसान, इस्पात के चार गुना भारी। सैंडिया की Z मशीन की व्यवस्था के साथ हम चांदी के तार के साथ दस बिलियन डिग्री के तापमान तक पहुंच सकते हैं।
लेकिन इसके लिए सभी पैरामीटरों को नियंत्रित करना आवश्यक है, अर्थात यह पता करना कि "यह कैसे काम कर गया"। सामग्री के उत्पादन की गति एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है। जितनी कम गति होगी, उतना लंबे समय तक लाइनर अलग-अलग तारों के रूप में रहेगा, अक्षीय सममिति बनाए रखेगा। यदि सोने की उत्पादन गति बहुत अधिक है, तो इस्पात के स्थान पर इस सामग्री का उपयोग करने से बर्बर परिणाम हो सकते हैं। लेकिन किसी भी मामले में, हमें आजमाना चाहिए। और बेशक, अधिक तीव्रता के साथ आजमाना चाहिए। अमेरिकी क्या ZR के साथ प्राप्त करेंगे, जो 20 के बजाय 28 मिलियन एम्पीयर विकसित करेगा? तार्किक रूप से, आयनिक तापमान फिर से उच्च मान प्राप्त करेगा। शायद पांच बिलियन डिग्री।
अगर हम इस अभिव्यक्ति पर भरोसा करते हैं, जो हमें विवरण के अनुसार बताता है, तो दबाव के अंत में तापमान पर कैसे प्रभाव डालते हैं, यह बताता है कि सैंडिया की Z मशीन के समान व्यवस्था के साथ ग्रामैट जनरेटर 50 मिलियन डिग्री से अधिक नहीं हो सकता। लेकिन अन्य व्यवस्थाएं भी विचार किए जा सकते हैं। आगे देखें।
26 जून 2006
कैसे आयनिक तापमान का आकलन करें (J.P.Petit 27 जून 2006)
लाइनर के एक तत्व के गतिविधि को दर्शाने वाले अंतर समीकरण के विकास के विवरण को फिर से लें। सब कुछ फिर से लें। हम सरलता से स्थापित कर सकते हैं कि एक सिलेंडर के रूप में व्यवस्थित तारों के एक बैंड द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र एक एकल तार द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के बराबर है जो अक्ष पर रखा गया है और जिसमें पूरा धारा प्रवाहित होता है। इसके लिए:
हमारे पास n तार हैं। प्रत्येक तार में I/n धारा प्रवाहित होती है। इसे लैप्लास बल द्वारा एक लंबाई इकाई पर बलिदान किया जाता है:
मान लीजिए कि M लाइनर के एक लंबाई इकाई पर द्रव्यमान है। जब तक तार वाष्पित नहीं हो जाता है, अंतर समीकरण को लिखकर प्राप्त किया जाता है:
जहां I समय के अनुसार बदलता है, बेशक। लेकिन यह एक डेटा है।
अब तार के स्थान पर धातु की वाष्प के साथ बदलें। अधिक सटीक रूप से, पूरे तार प्रणाली के स्थान पर एक प्लाज्मा सिलेंडर, एक "पिंच" रखें। इसे अभी भी धारा I प्रवाहित होती है। सतह पर हम चुंबकीय क्षेत्र B की गणना कर सकते हैं, जो वही सूत्र के साथ है। लेकिन हम दबाव के बल को भी शामिल कर सकते हैं, जो इस आघात को रोकने की कोशिश करता है। यह दबाव आयनिक दबाव है
हम इसके नियंत्रण में नहीं हैं क्योंकि यह आयनों को एक अज्ञात तरीके से ऊर्जा प्रदान करने पर निर्भर करता है, MHD अस्थिरताओं के माध्यम से, हेन्स के अनुसार। हमारे पास प्रत्येक "तार" या प्लाज्मा के खंड पर लैप्लास बल है जो पहले खंड 2 पर रखा गया था। प्रति लंबाई इकाई पर इस खंड पर कार्य करने वाला दबाव बल है:
मैं गति के अंतर समीकरण को लिखकर प्राप्त कर सकता हूं:
हमारे पास है:
इस समीकरण में इसे शामिल करें:
हम इलेक्ट्रॉनिक तापमान के समय के साथ विकास के बारे में नहीं जानते, क्योंकि यह बाहरी ऊर्जा के आपूर्ति पर निर्भर करता है, हम अधिक आगे बढ़ नहीं सकते, बस तब तक जब तक हम तापमान के मूल्य का आकलन नहीं करते जब त्वरण शून्य होता है, "स्थिरता की स्थिति" में, जब त्वरण शून्य होता है, r" = 0। हम इसे प्राप्त करते हैं:
हम देखते हैं कि यह आयनिक तापमान (एक करीबी अनुमान के साथ एक करीबी गणना में), "स्थिरता की स्थिति" के साथ संबंधित है, जो कुल विद्युत धारा के वर्ग पर निर्भर करता है और जब प्रति मीटर आयनों की संख्या कम हो जाती है तो बढ़ जाता है। इसलिए एक ही द्रव्यमान और एक ही लाइनर ज्यामिति के लिए हमें भारी परमाणुओं का उपयोग करने का लाभ होगा, जैसा कि एक पूर्व सैन्य अनुप्रयोग विभाग (DAM) के एक व्यक्ति द्वारा सुझाए गए, उदाहरण के लिए सोना, लचीला, कार्य करने में आसान, इस्पात के चार गुना भारी। सैंडिया की Z मशीन की व्यवस्था के साथ हम चांदी के तार के साथ दस बिलियन डिग्री के तापमान तक पहुंच सकते हैं।
लेकिन इसके लिए सभी पैरामीटरों को नियंत्रित करना आवश्यक है, अर्थात यह पता करना कि "यह कैसे काम कर गया"। सामग्री के उत्पादन की गति एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है। जितनी कम गति होगी, उतना लंबे समय तक लाइनर अलग-अलग तारों के रूप में रहेगा, अक्षीय सममिति बनाए रखेगा। यदि सोने की उत्पादन गति बहुत अधिक है, तो इस्पात के स्थान पर इस सामग्री का उपयोग करने से बर्बर परिणाम हो सकते हैं। लेकिन किसी भी मामले में, हमें आजमाना चाहिए। और बेशक, अधिक तीव्रता के साथ आजमाना चाहिए। अमेरिकी क्या ZR के साथ प्राप्त करेंगे, जो 20 के बजाय 28 मिलियन एम्पीयर विकसित करेगा? तार्किक रूप से, आयनिक तापमान फिर से उच्च मान प्राप्त करेगा। शायद पांच बिलियन डिग्री।
अगर हम इस अभिव्यक्ति पर भरोसा करते हैं, जो हमें विवरण के अनुसार बताता है, तो दबाव के अंत में तापमान पर कैसे प्रभाव डालते हैं, यह बताता है कि सैंडिया की Z मशीन के समान व्यवस्था के साथ ग्रामैट जनरेटर 50 मिलियन डिग्री से अधिक नहीं हो सकता। लेकिन अन्य व्यवस्थाएं भी विचार किए जा सकते हैं। आगे देखें।
बेनेट के सूत्र पर वापस आते हैं। सैंडिया के परीक्षण में इलेक्ट्रॉनिक तापमान Te मापा गया (एक्स-रे उत्सर्जन के अनुसार) 3 k eV है। Z = 26 के साथ हमारे पास है:
Z Te = 78
इसलिए दबाव इलेक्ट्रॉनिक गैस के कारण नहीं है! चुंबकीय दबाव के संतुलन (बेनेट का संबंध) के लिए आयनिक दबाव के लिए बचा हुआ है। लेकिन इसके लिए आयनों को 219 keV तक तापमान होना चाहिए जो ... 2.54 बिलियन डिग्री है! बेशक, हमें चाहिए कि:
Ti + 78 (मापा गया) = 296
लेकिन यह सब नहीं है। सैंडिया के पहले परीक्षणों में गैस पफ के साथ जेड-पिंच विस्फोट हुए थे, जिनमें केंद्र में गैस के "पफ" भेजे गए थे और तार वाले लाइनर द्वारा संपीड़ित किए गए थे।
हालांकि, गैस पफ जेड-पिंच विस्फोट में भी समान दबाव संतुलन असंगति उत्पन्न होती है [9] जिनमें स्थिरता पर घनत्व और तापमान के प्रोफाइल मापे गए हैं, लेकिन जिनमें अब तक अस्पष्ट 36 keV के उच्च मापा आयनिक तापमान भी है।
हालांकि, गैस पफ जेड-पिंच विस्फोट में भी समान दबाव संतुलन असंगति उत्पन्न होती है [9] जिनमें स्थिरता पर घनत्व और तापमान के प्रोफाइल मापे गए हैं, लेकिन जिनमें अब तक अस्पष्ट 36 keV के उच्च मापा आयनिक तापमान भी है।
हालांकि, गैस पफ जेड-पिंच विस्फोट में भी समान दबाव संतुलन असंगति उत्पन्न होती है [9] जिनमें स्थिरता पर घनत्व और तापमान के प्रोफाइल मापे गए हैं, लेकिन जिनमें अब तक अस्पष्ट 36 keV के उच्च मापा आयनिक तापमान भी है।
[9] K. L. Wong et al., Phys. Rev. Lett. 80, 2334 (1998).
फिर से, अगर कोई पाठक मुझे संदर्भ (9) का पीडीएफ भेज सकता है, तो मैं इसे अधिक ध्यान से देखूंगा।
हेन्स ने प्रतिरोधी गर्मी को अस्वीकृत कर दिया, जो योनास द्वारा एक आसान जूल प्रभाव की ओर गए थे। उदाहरण के लिए, वे बताते हैं कि 2 मिमी के व्यास वाले पिंच को 3 keV (केवल 3 मिलियन डिग्री) तक गर्म करने के लिए 8 माइक्रोसेकंड की आवश्यकता होती है!
वे केवल आसपास के चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा के संभावित स्रोत को देखते हैं। फिर वे एक लंबी तरंगदैर्घ्य के साथ MHD अस्थिरताओं के माध्यम से आयनों के तापन के उपयोग के बारे में प्रस्ताव देते हैं, जो फिर से समान वितरण, आयन-इलेक्ट्रॉन टक्करों द्वारा इलेक्ट्रॉन गैस के तापन, और अंत में इलेक्ट्रॉनों द्वारा इस ऊर्जा के उत्सर्जन के रूप में अंतिम परिणाम होता है (क्लासिक ब्रेम्स्ट्रालुंग, या मंदन विकिरण, अर्थात चुंबकीय क्षेत्र के साथ अंतरक्रिया के माध्यम से)।
इसके बाद उनके द्वारा उल्लिखित MHD अस्थिरताओं की प्रकृति के बारे में बात की जाती है। इससे ऊर्जा के एक समीकरण में पहुंचा जाता है जो लिखा जाता है:
k बोल्ट्जमैन स्थिरांक है और neq टक्कर आवृत्ति है। CA हैल्वेन के वेग है, Cs ध्वनि के वेग है, a प्लाज्मा के न्यूनतम व्यास है। लेकिन हेन्स इस समीकरण को अलग तरह से लिखते हैं, आयनिक तापमान को इलेक्ट्रॉन-वोल्ट में रखते हैं और इस टक्कर आवृत्ति के व्युत्क्रम, माध्य मुक्त पथ समय teq के साथ बदल देते हैं।
असामान्य रूप से, जब आप अपने रसोई घर के नियॉन ट्यूब के जैसे असामान्य प्लाज्मा के साथ तुलना करते हैं, आप देखेंगे कि यह बार बार आयनिक तापमान इलेक्ट्रॉनिक तापमान से अधिक होता है (जबकि ट्यूब में इलेक्ट्रॉनिक गैस गर्म होती है, नियॉन ठंडा होता है)। नीचे एक असामान्य माध्यम के लिए समीकरण है जैसे एक साधारण नियॉन ट्यूब।
पहला सदस्य जूल प्रभाव द्वारा इलेक्ट्रॉनिक गैस के तापन का प्रतिनिधित्व करता है। J धारा घनत्व के सदिश है और s विद्युत चालकता है। पिछले समीकरण के दाहिने पक्ष को इस तरह से पढ़ा जाता है। आपके पास नियॉन में इलेक्ट्रॉन के मुक्त पथ के हर में एक टक्कर आवृत्ति होती है। जब इलेक्ट्रॉन आयनों को ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं, तो वे एक कम दक्षता के साथ करते हैं और द्रव्यमान के अनुपात के एक गुणक के साथ समीकरण में आते हैं।
लेकिन जब एक आयन एक इलेक्ट्रॉन पर टकराता है, तो ऊर्जा स्थानांतरण की दक्षता इकाई होती है। इसलिए इस द्रव्यमान अनुपात के गुणक गायब हो जाता है, या बेहतर तरीके से, यह ... इकाई के बराबर होता है। हेन्स फिर से इलेक्ट्रॉन-आयन टक्कर के आवृत्ति की पारंपरिक गणना के सूत्र का उत्पादन करते हैं। हम "कूलॉमिक रेंज" में हैं। आपके पास टक्कर आयन-इलेक्ट्रॉन के प्रभावी क्षेत्र में एक अभिव्यक्ति पाते हैं। गैस के गतिज सिद्धांत के ज्ञात व्यक्ति इस पारंपरिक अभिव्यक्ति को पहचान लेंगे।
इस अस्थिरता के उत्पादन के बारे में भाग बहुत अधिक छोटा है, विशेष रूप से क्योंकि आयनों के हॉल पैरामीटर इकाई से अधिक हैं।
इस पैरामीटर में शामिल होता है आयन-आयन टक्कर की आवृत्ति।
योनास ने मुझे लिखा कि "हेन्स के सिद्धांत असामान्य स्थिति की व्याख्या करता है" लेकिन मैं आधे से अधिक विश्वास नहीं करता। कहें कि "हेन्स की व्याख्या" बहुत अंडर विकसित है और केवल बीस लाइनों में समाप्त होती है। वे अस्थिरताओं के प्रभाव के कारण आयनों को प्रभावित करते हैं और इस माध्यम में एक श्यान गर्मी के कारण होता है।
पाठक निश्चित रूप से पूछ रहा है कि ये अस्थिरताएं कैसी दिखती हैं और कैसे वे उत्पन्न होती हैं। जूल विसर्जन द्वारा ऊर्जा के नुकसान के प्रति आयतन है:
उत्पन्न की गई अस्थिरताएं धारा घनत्व की अस्थिरता पैदा करती हैं। धारा रेखाएं संकुचित हो जाती हैं, फैल जाती हैं, फिर से संकुचित हो जाती हैं, जो हेन्स द्वारा माइक्रोन या दस माइक्रोन के लंबाई तरंगों के साथ बताई गई है। ये माइक्रो-अस्थिरताएं हैं। यदि स्थानीय ध
35 keV की त्रुटि तापमान माप के लिए लाइनविड्थ मापन में अनिश्चितता के कारण आवंटित की गई है।
एक सिस्टेमेटिक त्रुटि 35 keV तापमान माप के लिए आवंटित की गई है, जो रेखा विस्तार के मूल्यांकन में अनिश्चितता के कारण है।
लेखकों ने बस उन्हें शामिल करना भूल गए। यह ध्यान रखना चाहिए कि वे छह हैं। या तो एक व्यक्ति लेखन के लिए जिम्मेदार है और अन्य सह-लेखक हैं, या प्रत्येक अपने छोटे भाग के साथ आता है, जिससे लेख में एक छोटा सा पैचवर्क अंदाज हो जाता है। पाठक के लिए निर्णय लेना है। इसलिए हम इन त्रुटि बार के साथ जोड़ देंगे।
आप देख सकते हैं कि आयन लोहे के माप बिंदु आयन मैंगनीज के त्रुटि बार में हैं, और विपरीत। ग्राफ में, आयन लोहे के तापमान माप 200 से 300 keV तक बढ़ता है, लेकिन चूंकि ये माप मिल गए हैं, तापमान में अंतर (35 keV) के बारे में विचार नहीं करते (संभवतः सही तरीके से), लेखक बीच के मान देते हैं जो 230 keV (2.66 बिलियन केल्विन डिग्री) से 320 keV (3.7 बिलियन केल्विन डिग्री) तक होते हैं। हम वास्तव में "2 x 109 केल्विन से ऊपर" हैं, "दो बिलियन डिग्री से ऊपर" और नहीं केवल थोड़ा क्योंकि अधिकतम मान 3.7 बिलियन डिग्री तक पहुंच जाता है। इसके अलावा, वक्र के आकार के कारण, यह असंभव नहीं है कि अगर इस परीक्षण को बराबर करके चार उपलब्ध छवियों को 5 ns बाद रखा जाता, तो एक उच्च तापमान मापा जा सकता है। और अगर यह तापमान बढ़ाव, जो हेन्स के द्वारा समझाने की कोशिश कर रहा है, बरकरार रहता, तो हम केवल दो बिलियन डिग्री के बारे में सोच सकते हैं, लेकिन ... चार (हम याद दिलाते हैं कि सुपरनोवा में तापमान दस बिलियन डिग्री तक पहुंच जाता है।
तार्किक रूप से, तापमान माप की विश्वसनीयता के आधार पर, लेखकों को "3.7 बिलियन डिग्री के तापमान की प्राप्ति" के साथ शीर्षक देना चाहिए, "रिकॉर्ड मान" के साथ, लेकिन वे केवल "दो बिलियन डिग्री से ऊपर" कहने पर संतुष्ट रहे। क्यों इस ... डरपोकता? इसके अलावा, ध्यान दें कि:
-
500 मिलियन डिग्री के साथ, लिथियम-हाइड्रोजन (गैर-प्रदूषक) संलयन के लिए बिंगो
-
1 बिलियन डिग्री के साथ, बोरॉन-हाइड्रोजन (गैर-प्रदूषक) विखंडन के लिए बिंगो
-
4 बिलियन के साथ, क्या? (परमाणु ऊर्जा के विशेषज्ञों को मुझे उत्तर देना होगा)
-
जब एक दिन हम दस बिलियन डिग्री तक पहुंच जाते हैं, तो सभी परमाणु संश्लेषण प्रतिक्रियाएं जो मेंडेलीव की अवधारणा के परमाणुओं के लिए संभव हो जाती हैं। यानी सृष्टि के सभी विस्तार।
मुझे भगवान कहो...
एक ही ग्राफ, समय में विकास के साथ, काले रंग में औसत वक्र, जो लेख में लिया गया है।
आप देख सकते हैं कि प्लाज्मा का व्यास लगभग t = 110 ns के ठीक पहले न्यूनतम हो जाता है। लगभग 5 ns के लिए एक्स-रे उत्सर्जन होता है। ध्यान दें तापमान के अधिकतम मान। 300 keV (3.48 बिलियन डिग्री) लोहे के आयनों के लिए और 340 keV (3.94 बिलियन डिग्री) मैंगनीज के आयनों के लिए।
नोट: बेनेट का सूत्र:
mo I2 = 8 p Ni ( Ti + Z Te )
ऊपर दिखाए गए (देखें) 2.5 बिलियन डिग्री के लिए लोहे के लिए देता है। यह गणना Z1141 परीक्षण (18 मिलियन एम्पीयर, 450 मिलीग्राम लाइनर) के संदर्भ में की गई है, जैसा कि चित्र 1 में भी है। लेकिन लेख में प्रस्तुत विश्लेषण और डेटा तीन परीक्षणों (Z1141, Z1137 और Z 1386) के संदर्भ में हैं।
**मेरा टिप्पणी: **
हेन्स के पेपर के शीर्षक पर वापस आएं: " over 2 x 109 Kelvin ", जो " दो बिलियन डिग्री से ऊपर " के अर्थ में है। लेकिन पिछले वर्षों में इन प्रणालियों को एक मिलियन और आधा, दो मिलियन डिग्री तक ले जाया गया था, अचानक मशीन तेजी से चलने लगी। पाठक इस अनुपस्थिति के कारण आश्चर्य अनुभव कर सकते हैं। लेकिन (विकिपीडिया) अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में कार्बन बहुत कम होता है (0.15% से कम)। देखें बॉक्स।
अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील कुल स्टेनलेस स्टील उत्पादन के 70% से अधिक होता है। वे अधिकतम 0.15% कार्बन, न्यूनतम 16% क्रोमियम और पर्याप्त निकेल और/या मैंगनीज के साथ होते हैं जो सभी तापमानों पर अस्टेनाइटिक संरचना को बरकरार रखते हैं, जैसे कि क्रायोजेनिक क्षेत्र से लेकर मिश्र धातु के पिघलने बिंदु तक।
अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील कुल स्टेनलेस स्टील उत्पादन के 70% से अधिक होता है। वे अधिकतम 0.15% कार्बन, न्यूनतम 16% क्रोमियम और पर्याप्त निकेल और/या मैंगनीज के साथ होते हैं जो सभी तापमानों पर अस्टेनाइटिक संरचना को बरकरार रखते हैं, जैसे कि क्रायोजेनिक क्षेत्र से लेकर मिश्र धातु के पिघलने बिंदु तक।
अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील कुल स्टेनलेस स्टील उत्पादन के 70% से अधिक होता है। वे अधिकतम 0.15% कार्बन, न्यूनतम 16% क्रोमियम और पर्याप्त निकेल और/या मैंगनीज के साथ होते हैं जो सभी तापमानों पर अस्टेनाइटिक संरचना को बरकरार रखते हैं, जैसे कि क्रायोजेनिक क्षेत्र से लेकर मिश्र धातु के पिघलने बिंदु तक।
हमने लोहे के आयन गैस और मैंगनीज आयन गैस के दो तापमान वक्रों को शामिल किया है, जो अलग-अलग दिखाई देते हैं। लेकिन एक ओर, मैंगनीज के लिए दिए गए त्रुटि बैंड के कारण, हम यह मान सकते हैं कि ये दोनों तापमान वास्तव में बहुत निकट हो सकते हैं। दूसरी ओर, मैंगनीज आयन, जो लगभग लोहे के आयन (25 बजाय 26) के समान आवेश रखता है, दोगुना हल्का होता है (30 बजाय 58)। इसलिए, एमएचडी अस्थिरता के अधीन, ये दोनों गैसें, जो घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं, एक दूसरे के साथ एक (हल्का: 12%) असंतुलन प्रभाव दिखा सकते हैं और अलग-अलग तापमान रख सकते हैं।
हेन्स: प्लाज्मा का व्यास 2 नैनोसेकंड पहले अपने न्यूनतम मान 1.5 मिमी तक पहुंच जाता है। वह अनुमान लगाते हैं कि जब इस अधिकतम एक्स-रे उत्सर्जन तक पहुंच जाता है, तो घनत्व और "समान वितरण" अधिकतम होता है (मैं अधिकतम "समान वितरण" के लिए पढ़ने के लिए झुकता हूं)
इन विभिन्न वक्रों को "बोलते" हुए कोशिश करें। क्या हो रहा है?
हमारे पास चार तापमान माप बिंदु हैं। एक को हटा दिया गया है, लोहे के लिए, दूसरा, माप की समस्या के कारण। इस कम संख्या का अर्थ है कि जो कुछ भी रिकॉर्डिंग प्रणाली ले सकती है। यह पहले से अद्भुत है, न केवल तापमान के माप के साथ, बल्कि उनके समय में विकास के बारे में भी एक अवधारणा होना। हालांकि, हम तक पहुंच नहीं पाते हैं t = 105 ns से पहले और t = 115 ns के बाद।
लेख कहता है कि "स्थिरता" के समय प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉन तापमान 3 keV तक पहुंच गया है, जो 35 मिलियन डिग्री है। इसका अर्थ है कि जब यह तापमान अधिकतम होता है, तो यह अधिकतम आयनिक तापमान के मूल्य के सौवें हिस्से से अधिक नहीं होगा। चूंकि उत्सर्जित शक्ति एक मजबूत "पल्स" में बढ़ जाती है, हमें अनुमान लगाना चाहिए कि t = 105 ns से पहले यह बहुत कम थी। हमें लगता है कि इस तापमान में 9 गुना गिरावट हो गई है, 115 ns तक। लेकिन स्टीफन के नियम के अनुसार, उत्सर्जित शक्ति तापमान के चौथे घात के साथ बदलती है। इसलिए, कमी वास्तव में चौथी घात के मूल के अनुपात में होती है, जो 1.73 है। इसके परिणामस्वरूप Te 3 से 1.68 keV तक आ जाता है। मैं वक्र बनाता हूं, लगभग:
काले रंग में इलेक्ट्रॉन तापमान का परिवर्तन। लाल रंग में उत्सर्जित शक्ति का परिवर्तन (स्टीफन का नियम)
हालांकि, t = 105 ns पर आयन पहले से ही गर्म हैं (लगभग 200 keV के कोटे में)। इसलिए, इस गर्मी के यहां तक कि इसके बाद जो तापमान अधिकतम होता है, वह तापमान आयनिक तापमान के अधिकतम मूल्य के 1/100 से अधिक नहीं होगा। चूंकि उत्सर्जित शक्ति एक मजबूत "पल्स" में बढ़ जाती है, हमें अनुमान लगाना चाहिए कि t = 105 ns से पहले यह बहुत कम थी। हमें लगता है कि इस तापमान में 9 गुना गिरावट हो गई है, 115 ns तक। लेकिन स्टीफन के नियम के अनुसार, उत्सर्जित शक्ति तापमान के चौथे घात के साथ बदलती है। इसलिए, कमी वास्तव में चौथी घात के मूल के अनुपात में होती है, जो 1.73 है। इसके परिणामस्वरूप Te 3 से 1.68 keV तक आ जाता है। मैं वक्र बनाता हूं, लगभग:
काले रंग में इलेक्ट्रॉन तापमान का परिवर्तन। लाल रंग में उत्सर्जित शक्ति का परिवर्तन (स्टीफन का नियम)
हालांकि, t = 105 ns पर आयन पहले से ही गर्म हैं (लगभग 200 keV के कोटे में)। इसलिए, इस गर्मी के यहां तक कि इसके बाद जो तापमान अधिकतम होता है, वह तापमान आयनिक तापमान के अधिकतम मूल्य के 1/100 से अधिक नहीं होगा।
दो असमान द्रव्यमान वाले कणों के बीच ऊर्जा के स्थानांतरण का अनुपात हल्के कण के द्रव्यमान के अनुपात द्वारा निर्धारित होता है, जो भारी कण के द्रव्यमान से विभाजित होता है। एक ही प्रजाति के भीतर, ऊर्जा के आदान-प्रदान अधिकतम होते हैं, क्योंकि इस अनुपात का मान इकाई होता है। हेन्स ने तब संबंध के समय के रूप में 37 पिकोसेकंड का अनुमान लगाया। वक्र लगभग कुछ नैनोसेकंड में प्लाज्मा के बंधन के समय को दर्शाते हैं (लगभग पांच)। मैं नहीं जानता कि रेखा विस्तार द्वारा तापमान के मापन का समय क्या है। यह शायद हेन्स के पेपर में कहीं बताया गया है। यदि हम एक ही प्रजाति के भीतर आराम के समय की तुलना करते हैं (इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन या आयन-आयन), तो आराम का समय आराम के समय से एक क्रम के बराबर अधिक होता है। इससे पर्याप्त है कि हम कह सकते हैं कि आयनिक प्रजातियां मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन फंक्शन द्वारा वर्णित हो सकती हैं।
माध्य रेखा विस्तार द्वारा मापन डॉप्लर-फिज़ेऊ प्रभाव को "दृष्टि रेखा" के रूप में और अर्थात एक बृहद वितरण के रूप में औसत करता है। और यह एक और तरीका है जिससे हम थर्मोडायनामिक संतुलन से दूर हो जाते हैं: असममिति। लेकिन, आप मुझे कहेंगे, क्या एक गैसीय माध्यम अपने ऊपर दृष्टि कोण के आधार पर एक अलग "तापीय चेहरा" प्रस्तुत कर सकता है? यह तेज झटका तरंग के पीछे होता है, जो वास्तविक "हथौड़ा" है जो परमाणुओं को एक तरफ से प्रारंभ में लंबवत आवेग प्रदान करता है, फिर तेजी से "तापीयकृत" हो जाता है, इस तेजी से गति के लाभ को कुछ टक्करों में सभी दिशाओं में फैला दिया जाता है। इस मामले में आराम के समय को भी माना जा सकता है। मैंने अनुमान लगाया है कि यह असममिति नगण्य हो सकती है। लेकिन फिर भी, कोई भी निष्कर्ष माध्यम की प्रकृति के बारे में माइक्रोस्कोपिक स्तर पर अनुमानों पर आधारित होता है। उसने चुंबकीय क्षेत्र और उसके स्थानिक और समय संबंधी उतार-चढ़ाव के साथ भी जोड़ दिया, अहाँ!
रेखा विस्तार द्वारा तापमान के मापन की कितनी विश्वसनीयता हो सकती है? क्या हम तापमान के एक उपसमुच्चय का मापन कर रहे हैं: वे गर्म बिंदु? हम जानते हैं कि विकिरण शक्ति स्टीफन के नियम के अनुसार होती है, जो तापमान की चौथी शक्ति के समानुपाती होती है। समस्या।
यहां हमें बेनेट के समीकरण की ओर जाना चाहिए, प्लाज्मा के तार की अनिम्प्लोजन। इसकी त्रिज्या एक न्यूनतम तक पहुंचती है। इस ठीक समय पर आयनिक दबाव को चुंबकीय दबाव के साथ संतुलित करना चाहिए, जो 300 keV के तापमान के लिए सबूत है। एक दबाव मापक लें। यह अपनी सतह पर कणों के बहुत अधिक टक्करों के आधार पर दबाव के मान को प्रदान करता है। यहां स्टीफन के नियम के बारे में बात नहीं है। मिश्रण में दबाव आंशिक दबावों के योग के बराबर होता है। और दबाव एक आयतन इकाई में ऊर्जा के घनत्व के बराबर होता है। यदि बेनेट के समीकरण हमें 300 keV प्रदान करता है, तो यह कणों की औसत ऊर्जा के मान को दर्शाता है। और यह अधिक से अधिक तीन बिलियन केल्विन के तापमान के बराबर होता है, गर्म बिंदु हों या न हों।
मुझे पता है कि यह सब काफी भ्रमित है। एक फ्लूओरेसेंट ट्यूब के उदाहरण पर विचार करें। ठंडा गैस, गर्म इलेक्ट्रॉन। फ्लूओरेसेंट ट्यूब में प्रकाश उत्सर्जन गैस के बजाय ट्यूब के भीतर लेपित फ्लूओरेसेंट सामग्री द्वारा होता है। गैस का उत्सर्जन अल्ट्रावायलेट में होता है। क्या हम यह निष्कर्ष निकालेंगे कि यह गैस 10,000 डिग्री है? नहीं, इलेक्ट्रॉन की गैस इस तापमान पर है। यदि बेनेट का समीकरण नहीं होता तो हम रेखा विस्तार द्वारा तापमान के मापन के बारे में भ्रमित हो सकते थे।
इस सब के कारण हम निष्कर्ष निकालते हैं कि बहुत कुछ बर्फ के चक्कर में है। मैंने एक यूरोपीय Z-pinch परियोजना के विकास की सिफारिश की है (vox clamat in deserto)। यदि LMJ अपेक्षित परिणाम नहीं देता है, तो हमें जल्द से जल्द कुछ अन्य चीज पर जाना होगा, जो कि कम खर्चीला होगा।
एक अंतिम टिप्पणी।
जब मैं लिथुआनिया में विल्नियस में ऊंची शक्ति आवेग के सम्मेलन में था, सितंबर 2008 (जहां मैंने तीन संचार प्रस्तुत किए, देखें http://www.mhdprospects.com), मैं पहले दिन से ही अमेरिकी मैटजेन और मैक की के साथ एक-दूसरे के सामने रह गया, पहला जो ZR के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार था और दूसरा उसका सहायक। मैंने उन्हें जब उनसे ZR के बारे में पूछा और तुरंत कहा:
- हेन्स के 2006 के पेपर के बारे में? वह गलती कर गए, तापमान कम थे, कम से कम एक क्रम के बराबर! - लेकिन, फिर भी इन रेखा विस्तार के उच्च स्तर हैं .... - एक इजरायली, यित्जियाक मारॉन, ने सब कुछ फिर से किया और निष्कर्ष निकाला कि हेन्स ने इन स्पेक्ट्रोग्राम की गलत व्याख्या की। - क्या इसे प्रकाशित किया गया था? - नहीं, हमने इसे नहीं किया, क्योंकि हम उस अच्छे मैलकॉम को दुखी नहीं करना चाहते थे (...)
रात को, जब मैं जोर दे रहा था, मैक की ने मुझे एक कंसोल पर बैठाया और कहा:
*- मैं मारॉन को आपके सामने एक ईमेल भेजूंगा, और कल हम उनके स्पष्टीकरण प्राप्त करेंगे। *
अगले दिन, मैं मैक की के साथ मिला:
- तो, मारॉन के स्पष्टीकरण क्या है? - हम इसे अभी नहीं प्रकाशित करना चाहते हैं; - लेकिन आप मुझे उनका ईमेल अवश्य पढ़ने दें ..... - यह बात है ... उन्होंने फोन पर उत्तर दिया (....)
इसके बाद अस्पष्ट और कम विश्वसनीय स्पष्टीकरण आए।
दो दिन बाद, मैटजेन ने राजमार्ग पर ZR के विकास की बात करते हुए, बड़े तकनीकी पहलुओं पर केंद्रित हो गए, उत्कृष्ट तस्वीरों के साथ। यहां तक कि मैंने यह जाना कि ग्लेस VII के प्राप्ति के अभियान अब अपलोडिंग संपीड़न के बजाय विस्फोटक संपीड़न के साथ किए गए थे, एक अलग प्रयोगात्मक व्यवस्था में, जहां धारा एक "छतरी" के रूप में बंद हो गई थी, अर्थात एक बड़े अक्षीय स्तंभ के साथ आवेश दिया गया था और एक तार के लिनर के संपर्क में रखे गए माध्यम के साथ वापस आया था, जो बाहरी रूप से संपीड़ित किया गया था। यह पिछले अभियानों से कोई संबंध नहीं रखता था। अपने व्याख्यान के अंत में मैंने माइक्रोफोन मांगा और कहा:
- हाल के दिनों में हमने एक चर्चा की जिसमें आपने हेन्स द्वारा 2006 में भौतिकी के विश्वविद्यालय में प्रकाशित तापमान मापन के विश्लेषण को संदेह किया। आपके अनुसार आयन के तापमान कम से कम एक क्रम के बराबर कम हो सकता है। आपने मुझे बताया कि जेरूसलेम के वेसमैन संस्थान से यित्जियाक मारॉन ने इस निष्कर्ष पर पहुंचे। चूंकि यह घटना महत्वपूर्ण है, क्या आप हमारी बात को स्पष्ट कर सकते हैं?
मैटजेन:
- हम्म ... यह एक अच्छा सवाल है
एक मिनट का खाली समय, जो सत्र के अध्यक्ष द्वारा तोड़ दिया गया।
ब्रुसेल्स लौटते हुए मैंने इजरायली मारॉन को ईमेल भेजा, जिसने मुझे अस्पष्ट उत्तर दिया, मेरे सवालों का उत्तर नहीं दिया, लेकिन हेन्स के बारे में सबसे अच्छा कहा। उसने मुझे बताया कि वह अगले दिनों में सैंडिया में शामिल हो रहा था।
मैंने गेरोल्ड योनास, सैंडिया के वैज्ञानिक निदेशक को एक और ईमेल भेजा, जिसने मुझे तुरंत सबसे अधिक संक्षिप्त उत्तर दिया।
*- हाँ, यह मेरे लिए भी एक रहस्य है। मैं मैटजेन को इस कहानी को स्पष्ट करने के लिए कहूंगा। *
2008 के अक्टूबर के अंत से, पूर्ण रूप से चुप रहा।
18 फरवरी 2008: अनुनादी विलय के बारे में
एक विलय प्रतिक्रिया में, दो नाभिक को एक पर्याप्त छोटी दूरी तक लाया जाना चाहिए ताकि एक नाभिकीय प्रतिक्रिया हो सके। नाभिकीय भौतिकी इस मामले में रासायनिक दुनिया के समान है। रेडियोधर्मिता, प्राकृतिक या उत्प्रेरित, केवल यह संकेत देती है कि नाभिक अस्थिर हैं। विखंडन एक स्वतंत्र विघटन प्रतिक्रिया है जो अपने से छोटे द्रव्यमान वाले नाभिक देती है। यूरेनियम 235 या प्लूटोनियम 239 के विखंडन में, इस स्वतंत्र विघटन के उत्पाद लगभग शुरुआती नाभिक के आधे द्रव्यमान के बराबर होते हैं।
न्यूट्रॉन के उत्सर्जन होते हैं, जो अन्य यूरेनियम 235 या प्लूटोनियम 239 नाभिकों के साथ टकराकर नए विखंडन, इन टक्करों द्वारा उत्प्रेरित, को उत्प्रेरित कर सकते हैं। इस मामले में हम एक स्व-उत्प्रेरित विखंडन के बारे में बात कर सकते हैं। नाभिक के एक कार्यकारी क्षेत्र होता है। इसकी जानकारी होने पर, आलोचनात्मक द्रव्यमान की गणना करना संभव है। यह एक गोला होता है जिसकी त्रिज्या लगभग एक न्यूट्रॉन के औसत मुक्त पथ के बराबर होती है, जो एक विखंडन योग्य पदार्थ के नाभिक के साथ टकराव के लिए होता है।
इस आलोचनात्मक द्रव्यमान को कम करने के लिए, नाभिक के घनत्व को बढ़ाया जा सकता है, जो बमों में रासायनिक विस्फोटक द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।
एक गैस जिसका परम तापमान T है। यदि यह माध्यम बहुत टक्कर प्रवण (अर्थात यह माध्यम थर्मोडायनामिक संतुलन में बहुत निकट है और मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन सांख्यिकी के साथ) है, तो इन तत्वों के तापीय गति के औसत मान नीचे दी गई सूत्र द्वारा दिया जाएगा। कुछ चित्र और सूत्र एक सांकेतिक तरीके से टक्कर के कार्यकारी क्षेत्र (यहां एक नाभिकीय प्रतिक्रिया के कारण) और टक्कर की आवृत्ति (विचाराधीन नाभिकीय प्रतिक्रिया) की अवधारणा को समझने में मदद करते हैं। यहां हम द्रव्यमान m के आयनों की गति को औसत मान तक कम करते हैं। हम मानते हैं कि जो कुछ भी एक "जाल" द्वारा बर्फ के रूप में गुजरता है, इसके लिए प्रतिक्रिया की संभावना इकाई के बराबर होती है, और जो बाहर है, उसके लिए यह संभावना शून्य होती है।
**टक्कर की आवृत्ति, प्रतिक्रिया का विशिष्ट समय **( विलय )
लेकिन टक्कर की आवृत्ति पर्याप्त होने के साथ-साथ, प्रतिक्रिया के विशिष्ट समय को बंधन के समय से कम होना चाहिए। आयनों के तापमान के बराबर होना भी आवश्यक है ताकि वे औसत गति के केंद्र में चलकर धनात्मक आवेशित आयनों के बीच आगे बढ़ सकें। यह एक कूलॉम बाधा है, जो आयनों के आगे बढ़ने के विरोध में होती है। इसके परिणामस्वरूप, ड्यूटेरियम-ट्रिटियम (D-T) मिश्रण के लिए तापमान 100 से 200 मिलियन डिग्री के बीच होता है, जिसे भौतिकविद आमतौर पर किलो-इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (keV) में मापते हैं, सूत्र के अनुसार
e V = k T
e इलेक्ट्रॉन के विद्युत आवेश के बराबर है, जो 1.6 10-19 कूलॉम है
k बोल्ट्जमैन नियतांक = 1.38 10-23
इसलिए, एक इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (eV) के बराबर होता है (e/k) केल्विन डिग्री, जो 11,600 ° K है
जैसा कि हम क्रम के आदेशों के साथ विचार करते हैं, हम एक eV, एक इलेक्ट्रॉन-वोल्ट को लगभग 10,000°K के तापमान के बराबर मानते हैं। इसलिए, आयनिक तापमान 10 से 20 keV के बीच होना चाहिए।
विलय की प्रतिक्रियाएं शुरू करने के लिए, लॉवसन की शर्तों के पूरा होना आवश्यक है।
इस फ़ंक्शन L का मान प्लाज्मा के तापमान पर निर्भर करता है। कार्यकारी क्षेत्र Q(V) नाभिक के आपेक्षिक गति पर निर्भर करता है और इसलिए औसत गति पर, अर्थात आयनों के तापमान पर।
लॉवसन की वक्र
ड्यूटेरियम-ट्रिटियम प्रतिक्रिया न्यूट्रॉन उत्पादक है। हम लंबे समय से ऐसी प्रतिक्रियाओं के बारे में जानते हैं जो नहीं हैं। देखें अनुनादी विलय.
केवल कम संख्या में विलय प्रतिक्रियाएं बिना न्यूट्रॉन उत्सर्जन के होती हैं। ये वे हैं जिनका सबसे अधिक कार्यकारी क्षेत्र होता है।
2D + 3He → 4He (3,6 MeV) + p+ (14,7 Mev)
2D + 6Li → 2 4He + 22,4 MeV
p+ + 6Li → 4He (1,7 MeV) + 3He (2,3 Mev)
3He + 6Li → 2 4He + p+ + 16,9 MeV
3He +3He→ 4He + 2 p+ + 12,86 MeV
p+ + 7Li → 2 4He + 17,2 MeV
p+ + 11B → 3 4He + 8,7 MeV
पहले दो अपने ईंधन के रूप में ड्यूटेरियम का उपयोग करते हैं, लेकिन कुछ द्वितीयक प्रतिक्रियाएं 2D-2D न्यूट्रॉन उत्पन्न करती हैं। हालांकि, न्यूट्रॉन द्वारा ऊर्जा के अंश को नियंत्रित करके इस अंश को सीमित किया जा सकता है, लेकिन यह शायद ही कभी 1% के बराबर होगा। इसलिए, इन प्रतिक्रियाओं को अनुनादी विलय के रूप में माना जा सकता है।
इस अंतिम प्रतिक्रिया पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। यदि उल्लिखित प्रतिक्रिया न्यूट्रॉन उत्पन्न नहीं करती है, तो द्वितीयक प्रतिक्रियाएं न्यूट्रॉन उत्पन्न करती हैं। यदि हेन्स द्वारा गणना किए गए आराम के समय के आधार पर, इलेक्ट्रॉन गैस और आयन गैस के बीच तापमान में एक सौ गुना का अंतर है (इस अवस्था में "उल्टे संतुलन" के रूप में जाना जाता है, जो अधिक गर्म है), तो हम अभी भी मान सकते हैं कि आयनिक जनसंख्या अपने स्वयं के तापमान के आसपास थर्मोडायनामिक संतुलन के एक निकट स्थिति में है, जो एक थर्मल प्लाज्मा है। इस मामले में न्यूट्रॉन उत्पन्न प्रतिक्रियाएं निम्नलिखित होती हैं:
11B + alpha → 14N + n0 + 157 keV (एक्सो-एनर्जेटिक)
11B + p+ → 11C + n0 - 2,8 Mev (एक्सो-एनर्जेटिक)
इस कार्बन आइसोटोप के अर्धआयु 20 मिनट है।
कुछ लोगों ने इन प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पन्न ऊर्जा को 0.1% के रूप में आकलन किया है।
हमें एक गैमा उत्सर्जन वाली प्रतिक्रिया भी मिलती है:
11B + p+ → 12C + n0 + γ 16 MeV
इस प्रतिक्रिया की संभावना अल्फा देने वाली प्रतिक्रिया के बराबर 10-4 है।
अंत में, बोरॉन-ड्यूटेरियम या ड्यूटेरियम-ड्यूटेरियम न्यूट्रॉन उत्पादक प्रतिक्रियाएं हैं:
11B + 2D → 12C + n0 + 13,7 MeV
2D + 2D → 3He + n0 + 3,27 MeV
, जिन्हें एक शुद्ध आइसोटोपिक ईंधन के उपयोग से दूर किया जा सकता है।
अवरोधक का मुख्य घटक तेजी से न्यूट्रॉन को धीमा करने के लिए पानी होगा, बोरॉन न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिए, और धातु के रूप में एक्स-किरण अवशोषित करने के लिए, जिसकी कुल मोटाई लगभग एक मीटर होगी;
बोरॉन-हाइड्रोजन प्रतिक्रियाओं के शुरू होने के लिए आवश्यक तापमान ड्यूटेरियम-ट्रिटियम मिश्रण के तापमान के दस गुना होता है। इसके अलावा, एक अनुकूलता के प्रश्न है। इस मिश्रण के लिए यह लगभग 66 keV (730 मिलियन डिग्री) पर होता है। बोरॉन-हाइड्रोजन के लिए यह 600 keV (6 बिलियन डिग्री) तक पहुंच जाता है। हालांकि, हमने देखा है कि बहुत अधिक तापमान प्राप्त करना Z-मशीन के साथ संभव है, ध्यान दें कि अधिकतम तापमान धारा के वर्ग के साथ बढ़ता है। इस तर्क के अनुसार, ZR द्वारा प्राप्त तापमान 9 बिलियन डिग्री हो सकता है।
इस मशीन द्वारा प्राप्त किए गए प्रदर्शन के बारे में कोई जानकारी उपलब्ध नहीं है
इस बिंदु पर हमें दोनों दिशाओं में अधिक आगे बढ़ने से बचना चाहिए। Z-मशीन का गर्म प्लाज्मा टोकामक के प्लाज्मा जैसा नहीं है। हम इस धारणा के "गर्म बिंदु" के बारे में अब तक कोई सैद्धांतिक व्याख्या नहीं कर सके। मेरी व्यक्तिगत राय है कि बर्बरता से तर्क करने के बजाय, यह बेहतर होगा कि हम डेम नेचर के शब्द को छोड़ दें, अर्थात अनुभव करें। हम बताते हैं कि Z-मशीन की लागत एक बड़े फ्यूजन योजना जैसे ITER के दो क्रम के बराबर है। इसके अलावा, यह अन्य के विपरीत एक लचीलापन प्रदान करता है। 2008 की शुरुआत में मैंने अनुसंधान और उद्योग के मंत्रालय में एडुआर्ड डी पिरे के साथ मिला, जो एक नॉर्मलियन युवा वैज्ञानिक था, वैलेरी पेस्क्रेस के वैज्ञानिक सलाहकार। जब मैंने उनसे मुलाकात की, तो मैंने तुरंत उन्हें बताया कि मैंने जो रिपोर्ट भेजी थी, उसके बारे में उन्हें अभी तक समय नहीं मिला था। मैंने उन्हें स्मिरनोव द्वारा भेजे जाने के लिए एक पत्र की प्रति दी, जिसके लिए किसी भी प्राप्तकर्ता के नाम की आवश्यकता थी। मैंने डी पिरे से अनुरोध किया कि वे अपनी प्रमुख के साथ जाकर जांचें कि क्या वे इस पत्र के प्राप्तकर्ता के रूप में अपना नाम दर्ज करने के लिए तैयार हैं।
यह अनुरोध असफल रहा। इसी तरह, विल्नियस, लिथुआनिया में हाई पावर पल्सेड के अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन में मेरे भाग लेने के लिए एक अनुरोध के लिए भी कोई प्रतिक्रिया नहीं रही। मुझे अंततः सितंबर 2008 में अपने खर्च पर जाना पड़ा।
यह ध्यान देने योग्य है कि Z-पिंच के पहलुओं की ओर निर्देशित नहीं है जो हाल ही में मंत्री द्वारा प्रकाशित की गई है। मैं पाठक को अपने स्वयं के अनुमानों के साथ इस असफलता के बारे में छोड़ देता हूं।
मुझे लगता है कि यूरोपियन को जल्द से जल्द एक अनुसंधान समूह के साथ रूसियों के साथ एक संकीर्ण सहयोग करना चाहिए, जो इस क्षेत्र में निपुण हैं। इस योजना के लिए कुछ धन के उपयोग करना उपयुक्त और आवश्यक हो सकता है और एक "सामान्य उद्देश्य, सभी के लिए उपलब्ध" मशीन बनाना, कुछ "तकनीकी-वैज्ञानिक रूप से उदासीन" देश में स्थापित करना। फ्रांसीसी Z-मशीन, स्फिंक्स यंत्र, ग्रामाट, लॉट में स्थापित नहीं सुधारा जा सकता है। 800 नैनोसेकंड के निर्वहन समय के साथ, यह मशीन बहुत धीमी है। मुझे लगता है कि इस परियोजना को राष्ट्रीय रहस्य के तहत रखना एक बड़ी गलती होगी, विभिन्न कारणों से। बेशक, इस प्रकार के एक दृष्टिकोण से शुद्ध विलय बमों के उद्भव के लिए "असंभव नहीं" हो सकता। रूसियों ने ऊर्जा के एक विस्फोटक के साथ उच्च शक्ति पल्सेड के प्रबंधन में निपुणता हासिल कर ली है। अवधि के रूप में, पश्चिमी लोग अक्सर आश्चर्य के साथ ओरल ओवर द्वारा जन्मे नई अवधारणा के बारे में जानते हैं, जो पूरी तरह से बदल देता है, जैसे कि डिस्क जनरेटर।
बहुत ऊंची धारा के उत्पादन के लिए, एक विस्फोटक के उपयोग से एक गुहा में एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है। लेकिन रासायनिक विस्फोटक अपने अपलोडिंग वेग को सीमित करते हैं। यदि आवेश के विशिष्ट आयाम को इस वेग से विभाजित कर दिया जाता है, तो वे कुछ माइक्रोसेकंड से कम नहीं हो सकते। यह Z-मशीन के लिए बहुत धीमा है, जहां यह समय 100 नैनोसेकंड से अधिक नहीं हो सकता। एक पारंपरिक प्रणाली में, डिस्चार्ज की शक्ति गुहा के आयतन के साथ बढ़ती है। रूसियों ने इस समस्या को एक बस के रूप में बदल दिया। एक बस आइडिया कल्पना करें जिसका बाहरी हिस्सा एक विस्फोटक में डूबा हुआ है, जो एक बर्तन के साथ ढका हुआ है। कुल आयतन बड़ा हो सकता है, जबकि दबाए जाने वाले मोटाई प्रत्येक सेल में कम हो सकती है। इस पहलू को अंग्रेजी विकिपीडिया के तरफ से उल्लेख किया गया है।
सैन्य लोग इस प्रौद्योगिकी के "प्रसारक" पहलुओं के बारे में बहुत चिंतित हैं, जहां विलय प्रतिक्रियाओं के शुरू होने के लिए आइसोटोपिक