Van egy pillanat minden olyan filmben vagy rajzfilmben, amelyben egy őrült tudós szerepel, amikor egy kapcsolót megfordítanak, vagy két vegyi anyagot összekevernek, és a gémet felrobbanják, laboratóriumuk felrobban, és füst szivárog ki az ablakon és ajtón. A valóságban, legalábbis a modern korban, a laboratóriumi robbantások elriasztottak. Egy nemrégiben Tokióban végzett elektromágneses kísérlet eredményeként a legeredményesebben vezérelt mágneses mezőt hozták létre - jelentette Samuel K. Moore az IEEE Spectrum-ban, amely elég erős ahhoz, hogy felnyitja a laboratóriumi robbantási ajtókat.
A nagy robbantás akkor jött, amikor a Tokiói Egyetem kutatói 3, 2 megajoule elektromosságot pumpáltak egy speciálisan kialakított tekercsbe egy hatalmas mágneses mező előállításához. Míg a kutatók abban reménykedtek, hogy a mező eléri a 700 teslát, addig az egység mágneses fluxussűrűség vagy informálisan a mágneses mező erősségének mérésére szolgál. Ehelyett a mező 1200 teslát ért el. Ez körülbelül 400-szor erősebb, mint a három teszt előállító legerősebb MR-gép. A kapott robbanás meghajlította a vas szekrényt, az eszköz be volt zárva, és felrobbantotta a fém ajtókat.
„Úgy terveztem, hogy a vasház körülbelül 700 T ellenálljon” - mondja Moore, Shojiro Takeyama fizikus, a Review of Scientific Instruments folyóiratban a tanulmány vezető szerzője. - Nem számítottam arra, hogy olyan magas lesz. Legközelebb erősebbé teszem. ”
Szerencsére magukat a kutatókat egy irányító helyiségbe dobták, védve a robbantástól.
Tehát mit csináltak Takeyama és kollégái Tokió közepén hatalmas mágneses gémeket engedve? Rafi Letzer a LiveScience-nél elmagyarázza, hogy a tudósok évtizedek óta keresnek egyre nagyobb vezérelt mágneses teret. A Takeyama az elmúlt 20 évben megpróbálta legyőzni az 1000 tesla szintet, és ezzel az új eszközzel elérte a célt.
Az elektromágnes lényegében csövek sorozatát képezi, amely tekercsből áll, és benne egy réz belső tekercs található. Ha hatalmas mennyiségű áram áramlik át a tekercseken, akkor a belső tekercs önmagában összeesik, 15 Mach sebességgel, amely másodpercenként több, mint 3 mérföld. A tekercs mágneses tere szorosabban és szorosabban összenyomódik, amíg hihetetlenül magas szintre el nem ér. Ezután egy másodperc töredéke alatt az egész összeomlik, ami robbanást eredményez. Kissé tervezve és néhány erősebb ajtónál a csapat úgy véli, hogy 1800 teslara tudnák állítani az eszközüket.
Ez nem volt a legnagyobb mágneses mező, amelyet az emberek valaha generáltak. Néhány szuper-erős mezőt lézerek állítanak elő, de olyan kicsi és rövid életű, hogy nehezen tanulmányozható vagy használható. Takeyama elmondja Letzernek, hogy történelmileg az amerikai és orosz kutatók nagyszabású kültéri teszteket hajtottak végre mágneses tekercsek körül csomagolt nagy robbanóanyagokkal, és 2800 teszt mezőt eredményeztek. De ezek is hiányosak.
"Ezeket a kísérleteket nem hajthatják végre beltéri laboratóriumokban, ezért általában mindent a szabadban végeznek, például Szibériában egy mezőn vagy valahol egy nagyon széles helyen, Los Alamos-ban (Új-Mexikó)" - mondja. "És megpróbálnak tudományos mérést végezni, de ezek a körülmények miatt nagyon nehéz pontos méréseket végezni."
A csapat eszköze azonban kontrollált laboratóriumi környezetben is használható, és viszonylag nagy teret eredményez, kicsit kevesebb, mint egy nanométer, ami elég nagy ahhoz, hogy valódi tudományt végezzen. A sajtóközlemény szerint a cél egy ellenőrzött mágneses mező előállítása, amelyet a fizikusok használhatnak. A remény abban rejlik, hogy a mezőt elég jól ellenőrizni lehet, és az anyagok elhelyezhetők az apró mezőbe, hogy a kutatók az elektronokat „kvantumhatárukra” hozhassák, amelyben a részecskék mind alapállapotban vannak, és felfedik azokat a tulajdonságokat, amelyeket a kutatók még felfedezni. Ebben az esetben a nagyobb jobb.
"Általában minél magasabb a mező, annál jobb lesz a mérés felbontása" - mondja Takeyama Moore-nak az IEEE-n.
A másik lehetséges alkalmazás - miután a robbanásokat kiszámították a rendszert - a fúziós reaktorokban történő felhasználás, egy olyan energiatermelő eszköz, amelyben a plazmát stabilnak tartják egy erős mágneses mező felhasználásával, mivel hidrogén-olvadója, és hasonló reakciót hoz létre a a napé, és szinte korlátlan tiszta energiát termel. A kiadás szerint a kutatók úgy vélik, hogy képesnek kell lenniük az 1000 tesla mágneses mező vezérlésére, hogy tartós fúzió jöhessen létre.
