Proton-hydrogen kollisionsmodel kan påvirke fusionsforskning

Plasma -bevægelser kan være notorisk vanskelige at modellere, men de kan forstås bedre ved at analysere, hvad der sker, når protoner spredes af hydrogenatomer. I sig selv, denne egenskab er karakteriseret ved størrelsen af ​​et bestemt område omkring atomet, kendt som dets 'tværsnit'. I ny forskning offentliggjort i EPJ D. , Anthony Leung og Tom Kirchner ved York University i Canada brugte nye teknikker til at beregne tværsnittene af atomer, der har været spændte til højere energiniveauer. De analyserede adfærden over en lang række slagkraftsenergier.

Da der frigives en enorm mængde energi, når ioner og atomkerner kombineres, duoens indsats er af særlig betydning for atomfusionsområdet. Blandt de interesserede parter vil være projektet International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), som bygger på nøjagtig plasmamodellering i sin fortsatte udvikling af mulige fusionsreaktorer. Kollisionsprocessen er tidligere blevet modelleret gennem en lang række teoretiske teknikker, men der er fortsat store uoverensstemmelser mellem deres resultater. Ved beregning af tværsnittene af hydrogenatomer i deres første og anden eksiterede tilstand, og for slagkraft mellem 1 og 300 keV, Leung og Kirchners resultater validerer nogle af disse tidligere konklusioner. På samme tid, de afslører fortsatte uoverensstemmelser i andre modeller.

Forskerne beregnede deres tværsnit gennem en matematisk tilgang svarende til dem, der blev brugt i nogle tidligere undersøgelser, men som var mere tilpasselig til mellemliggende energiproblemer. Leung og Kirchners arbejde kunne medføre vigtige fremskridt i fysikernes forståelse af, hvordan plasmaer opfører sig, og kan endda fremme vores forståelse af, hvordan de kan bruges til at realisere en rigelig kilde til ren energi.