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    Potrebbero essere realizzati campi magnetici megatesla sulla Terra?

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    I campi magnetici sono utilizzati in varie aree della fisica e dell'ingegneria moderne, con applicazioni pratiche che vanno dai campanelli ai treni a levitazione magnetica. Dalle scoperte di Nikola Tesla nel 19° secolo, i ricercatori hanno cercato di realizzare forti campi magnetici nei laboratori per studi fondamentali e diverse applicazioni, ma la forza magnetica degli esempi familiari è relativamente debole. Il geomagnetismo è 0,3-0,5 gauss (G) e la tomografia magnetica (MRI) utilizzata negli ospedali è di circa 1 tesla (T =10 4 G). Al contrario, la futura fusione magnetica e i treni maglev richiederanno campi magnetici sulla kilotesla (kT =10 7 G) ordine. Ad oggi, i campi magnetici più elevati osservati sperimentalmente sono dell'ordine kT.

    Recentemente, scienziati dell'Università di Osaka hanno scoperto un nuovo meccanismo chiamato "implosione del microtubo, " e ha dimostrato la generazione di campi magnetici di ordine megatesla (MT =1010G) tramite simulazioni di particelle utilizzando un supercomputer. Sorprendentemente, si tratta di tre ordini di grandezza superiori a quanto mai ottenuto in un laboratorio. Campi magnetici così elevati sono previsti solo in corpi celesti come stelle di neutroni e buchi neri.

    Irradiare un minuscolo microtubo di plastica un decimo dello spessore di un capello umano mediante impulsi laser ultraintensi produce elettroni caldi con temperature di decine di miliardi di gradi. Questi elettroni caldi, insieme agli ioni freddi, espandersi nella cavità del microtubo a velocità prossime a quella della luce. La pre-semina con un campo magnetico di ordine kT fa sì che le particelle cariche implodenti si attorciglino infinitamente a causa della forza di Lorenz. Un flusso cilindrico così unico produce collettivamente correnti di spin senza precedenti di circa 10 15 ampere/cm 2 sull'asse di destinazione e di conseguenza, genera campi magnetici ultraelevati nell'ordine MT.

    Lo studio condotto da Masakatsu Murakami e colleghi ha confermato che l'attuale tecnologia laser può realizzare campi magnetici di ordine MT basati sul concetto. L'attuale concetto per la generazione di campi magnetici di ordine MT porterà a ricerche fondamentali pionieristiche in numerose aree, compresa la scienza dei materiali, elettrodinamica quantistica (QED), e astrofisica, così come altre applicazioni pratiche all'avanguardia.


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