Удалось создать кольца стабильной плазмы в условиях открытого воздуха.
В многочисленных научно-фантастических фильмах достаточно часто мелькают кадры с использованием плазменного оружия, оружия, стреляющего сгустками ионизированной высокотемпературной плазмы. Однако плазма, являющаяся одним из самых таинственных состояний материи, существует на Земле только во время кратковременных разрядов молний, внутри неоновых вывесок, плазменных телевизионных панелей и многочисленных научных установок. И лишь недавно группе ученых из Калифорнийского технологического института удалось получить кольца стабильной плазмы на открытом воздухе. Более того, это было сделано достаточно просто, при помощи тончайшей струи воды под высоким давлением и пластины из специального кристаллического материала.
Инженеры создали устойчивое кольцо плазмы на открытом воздухе
© Mory Gharib/Caltech
Обычно плазма создается путем нагрева материи до столь высокой температуры, что электроны отрываются от атомов, а материя превращается в «суп» из ионов и свободных электронов. Такая плазма называется высокотемпературной плазмой и именно ее ученые пытаются получить и стабилизировать в камерах термоядерных реакторов.
Также существует и холодная плазма, которая получается путем ионизации газа под воздействием электрического поля. Именно такая плазма находится в трубках неоновых вывесок и за счет ее создания работают космические ионные двигатели.
Плазма, которую удалось получить на открытом воздухе ученым из Калифорнии, относится к новому третьему типу. Расщепление молекул воды на атомы и ионизация атомов производится за счет высокой кинетической энергии движения струи воды и взаимодействия молекул с атомами кристаллической решетки пластины. В отличие от других попыток создания плазменных сгустков в атмосфере, которые существовали не более 10 миллисекунд, «водяные» плазменные кольца могут существовать сколь угодно долго до тех пор, пока в кристаллическую пластину будет бить струя воды, являющаяся источником энергии.
Струя воды, которая бьет в пластину, имеет диаметр 85 микронов. Давление в 9 тысяч psi (порядка 630 атмосфер) разгоняет струю воды до скорости 305 метров в секунду. Ученые сравнивают это со струей воды, толщиной с человеческий волос, двигающейся со скоростью летящей пули.
https://youtu.be/Ht0_Kkx5-YU?t=38
Комментарии
1 Впервые газовый разряд в воздухе, в виде шара или колец, получал Пётр Капица.. если не говорить о молниях.
С тех пор написаны тысячи статей и книжек - и о наблюдении ШМ в разных ситуациях (например, при случайном кз батареи аккумуляторов на ПЛ), и о механизме консервации энергии в шаровых молниях.. предположения были ну просто самые разные - от электромагнитных самоподдерживающихся тороидальных конфигураций, и радикалов и метастабильных молекул из азота и кислорода - и таки до ядерных..
2 Аномалии в таком простом опыте - струя бьёт в стенку - изучались тоже.. с самыми разными целями.. например, есть работы по очистке масел от накопленных примесей таким способом..
3 Ну и - кто меня уже знает, тот понял, наверное, чем я тут вас порадую -
Ю.Л. Ратис рассмотрел возможность ХЯС в ШМ как механизма поддержания и энергии, достаточной для взрыва.. как бывает.. и свечения..
..Хорошо бы увидеть спектры.. И зондовые измерения.. для видимых разных режимов..
.. Нну.. и альфа, бета и гамма детекторы не помешали бы..
Так, на первый взгляд - скорость струи маловата.. может, там какие автоколебания возникают.. тогда оно конешно..