Złoto nie topnieje nawet w temperaturach wyższych niż na powierzchni Słońca – przełomowe odkrycie naukowców
Naukowcy po raz pierwszy bezpośrednio zmierzyli temperaturę atomów w ekstremalnie gorącej materii, wykazując, że złoto pozostaje w stanie stałym przy 19 000 kelwinów. Wyniki te podważają czterdziestoletnią teorię o granicach cieplnych materiałów.
![energia jadrowa [default]](https://eb37c572.delivery.rocketcdn.me/wp-content/uploads/energia_jadrowa_default_2.webp)
Międzynarodowy zespół badaczy, pracujący m.in. w amerykańskim laboratorium SLAC National Accelerator Laboratory, dokonał przełomowego odkrycia w dziedzinie fizyki materii ekstremalnej. Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zmierzyć temperaturę atomów w tzw. warm dense matter – materii o bardzo wysokiej gęstości i temperaturze, spotykanej m.in. we wnętrzach planet czy reaktorach fuzyjnych.
Bezprecedensowy pomiar temperatury atomów
Dotychczas naukowcy potrafili stosunkowo precyzyjnie mierzyć ciśnienie i gęstość takich systemów, ale temperatura pozostawała zagadką. Jak podkreślił Bob Nagler, badacz z amerykańskiego SLAC, dotychczasowe szacunki temperatury obarczone były ogromnym błędem, co utrudniało rozwój teoretycznych modeli.
W tych badaniach temperatury zawsze były jedynie szacowane z dużym marginesem błędu, co naprawdę hamowało rozwój naszych modeli teoretycznych. To był problem trwający dekady.
Zespół opracował innowacyjną metodę, która pozwala na bezpośredni pomiar prędkości atomów, a tym samym temperatury. W eksperymencie laser superpodgrzał cienką próbkę złota, a następnie przez próbkę przepuszczono impuls ultrajasnego promieniowania rentgenowskiego z akceleratora LCLS. Analizując przesunięcie częstotliwości promieniowania rozproszonego na atomach, naukowcy wyznaczyli ich prędkość, a więc i temperaturę.
Złoto wytrzymuje 19 000 K – teoria z lat 80. obalona
Największym zaskoczeniem okazał się wynik eksperymentu – złoto pozostało w stanie stałym przy temperaturze aż 19 000 kelwinów, czyli ponad 14-krotnie wyższej niż jego punkt topnienia. To o wiele więcej niż przewidywała tzw. granica katastrofy entropijnej, uznawana od lat 80. za nieprzekraczalną barierę dla ciał stałych poddanych ekstremalnemu podgrzewaniu.
Nie było to naszym pierwotnym celem, ale na tym polega nauka – na odkrywaniu rzeczy, o których nie mieliśmy pojęcia, że istnieją.
Wyjaśnienie tego fenomenu polega na bardzo szybkim nagrzewaniu – w czasie rzędu bilionowych części sekundy. Tak szybkie podniesienie temperatury uniemożliwia materiałowi ekspansję i przejście w stan ciekły, co pozwala mu zachować strukturę krystaliczną nawet przy ekstremalnych temperaturach.
Znaczenie dla badań nad fuzją i materią ekstremalną
Nowa technika otwiera drogę do dokładniejszych badań materii w warunkach zbliżonych do tych panujących we wnętrzach planet czy w reaktorach termojądrowych. Precyzyjne pomiary temperatury mogą pomóc w projektowaniu efektywnych paliw do fuzji oraz lepszym zrozumieniu przemian fazowych w ekstremalnych warunkach.
Jeśli już pierwsze zastosowanie tej techniki doprowadziło do zakwestionowania ustalonej nauki, nie mogę się doczekać, co jeszcze odkryjemy.
Badania były finansowane m.in. przez amerykańską DOE National Nuclear Security Administration oraz Office of Science Fusion Energy Sciences. Opracowana metoda może mieć kluczowe znaczenie dla rozwoju energetyki termojądrowej i badań nad materią w ekstremalnych warunkach.
Zobacz również:
- Direct Air Capture: Technologia dla klimatu, ale nie wszędzie się opłaca
- Pakistański szpital bez rachunków za prąd – technologia Hi-MO 9 od LONGi
- Hitachi i szkocki bank inwestują w magazynowanie energii z ciekłego powietrza. Innowacyjna technologia PRISMA ma szansę zrewolucjonizować rynek
- Przełomowa nanotechnologia z Chin zwiększa sprawność ogniw słonecznych powyżej 10%
- Nowa technologia ze wsparciem UE: Carbery rusza z testami Slurry Abate
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Grupa PGE i Lasy Państwowe rozszerzają współpracę na całą Polskę
Grupa PGE zwiększa swoje zaangażowanie w działania na rzecz ochrony środowiska, obejmując wsparciem wszystkie parki narodowe w kraju oraz rozszerzając współpracę z Lasami Państwowymi. W 2026 roku liczba beneficjentów wzrośnie do 31, a wartość dotacji sięgnie niemal 3,7 mln zł.
Baltic Power: Pierwszy prąd z Bałtyku zasila polską sieć energetyczną
Energia z morskiej farmy wiatrowej Baltic Power po raz pierwszy trafiła do polskiej sieci elektroenergetycznej. To przełomowy moment dla krajowej transformacji energetycznej i jeden z ostatnich etapów budowy pierwszej polskiej farmy wiatrowej na Bałtyku.
Energa strategicznym sponsorem Olsztyn Green Festival 2026 – muzyka, ekologia i innowacje
Energa ponownie zostaje strategicznym sponsorem Olsztyn Green Festival. Tegoroczna, 12. edycja wydarzenia połączy muzykę, proekologiczne inicjatywy i nowoczesne atrakcje, podkreślając zaangażowanie Energi w transformację energetyczną i promowanie zrównoważonego stylu życia.
Wpływ Elektrowni Kozienice na Wisłę: wyniki wieloletnich badań naukowców
Wieloletni monitoring Wisły w rejonie Elektrowni Kozienice pokazuje, że wpływ energetyki na ekosystem rzeki jest złożony i wymaga całościowej analizy. Naukowcy podkreślają znaczenie wielu czynników środowiskowych, a nie tylko działalności elektrowni.
Profesjonalna łączność Enspiriona po raz piąty wsparła bezpieczeństwo Open’er Festival
System TETRA od Enspiriona, spółki z Grupy Energa, już piąty rok z rzędu zapewnił niezawodną komunikację podczas Open’er Festival. Rozwiązanie wspierało sztaby kryzysowe i służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo tysięcy uczestników tego masowego wydarzenia.
KGHM zainwestuje ponad 32 mld zł do 2030 r.: nowa kopalnia, ekspansja zagraniczna i transformacja energetyczna
KGHM ogłosił największy w swojej historii program inwestycyjny – ponad 32 mld zł do 2030 r., z naciskiem na rozwój krajowych i zagranicznych aktywów, budowę nowej kopalni oraz transformację energetyczną i technologiczną.
Komentarze