Головні Новини
Зеленський Автоновини Техно Кіно
Зоряні реакції в галактиці не так далеко, далеко
Автор: Allnewsua.live

Мало хто в ході історії мав змогу виявити атомний елемент. Проте ядерний хімік Доун Шонессі приєднався до команди вчених з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора (LLNL) і Росії, яка відкрила п'ять елементів з 1989 по 2010 рік.

Тепер вона очолює групу ядерної та радіохімії дирекції фізики і біологічних наук в LLNL і використовує Національний механізм запалювання (NIF) для створення деяких з найбільш екстремальних умов у нашій сонячній системі для експериментів з високою щільністю енергії.

«NIF є найяскравішим джерелом нейтронів у світі, і ми використовуємо його для виробництва ядерних реакцій, які мають відношення до керування запасами і програмами ядерної криміналістики. Реакції неможливо здійснити за допомогою прискорювачів або інших засобів », - сказав Шонессі, який також займає однорічну посаду на посаду наукового редактора науково-технологічного огляду лабораторії.

Її перший досвід роботи з НІФ прийшов до того, як він був навіть оперативний. Вона приєдналася до робочої групи, щоб визначити, чи можна проводити ядерну науку в НІФ, і якщо так, то які типи діагностики будуть потрібні для проведення вимірювань.

«Я була зачарована», - сказала вона. - Це було справді найсучаснішим матеріалом. Ви можете робити вимірювання в плазмі. Ніхто в світі не зміг цього зробити.



Об'єктом НІФ є капсула діаметром 2 міліметра, викладена на внутрішній поверхні з надзвичайно невеликою кількістю матеріалу (близько 1016 атомів) і заповнена дейтерієм і тритієм (DT) газом. Нейтрони, що утворюються при злитті DT під час пострілу, бомбардують матеріал і викликають ядерні реакції. Енергія злиття продуває продукти реакції назовні, а отримані тверді сміття збираються спеціалізованими діагностичними інструментами, так що важливі радіохімічні характеристики, такі як швидкість реакцій, можуть бути оцінені в лабораторії.

"Астрофізики також зацікавлені в цих типах реакцій через здатність NIF дублювати умови в інтер'єрі зірок", - сказав Шонессі.

Вивчаючи ядерні реакції в зоряній плазмі, що генерується НІФ, дослідники можуть краще вивчити ядерний синтез, зоряний процес, який з часом створює більш важкі елементи, з'єднуючи разом більш легкі елементи і частинки. Іноді цей процес, який є прогресом різних ядерних реакцій, повинен спочатку створити більш легкі елементи, перш ніж можна створити більш важкі.

Одна з таких ядерних реакцій, що досліджуються, відбувається всередині класу зірок, які мають маси на порядок сонця. Вона має бор, що поглинає протон для утворення берилію і альфа-частинки. Ця ядерна реакція ілюструє тип взаємодій між атомами і частинками, що цікавлять хіміків-ядерників.

Як і для багатьох проектів LLNL, пошук базового розуміння науки може принести великі прибутки для інших програм. За допомогою програми Discovery Science щорічно близько 8 відсотків кадрів NIF присвячені цим типам експериментів.

"Все, що ми зробили для Discovery Science, пов'язане саме з платформами, які ми розробляємо для Програми зберігання запасів", - сказав Шонессі. "Це допомогло навчити нас, як робити капсули з матеріалами, як збирати матеріали, що виходять з пострілу, і як проводити різні аналізи".



Але це не тільки в зоряних котлах зірок в інших галактиках, де готують атомні суміші. Це відбувається саме тут, у нашій Сонячній системі, навіть не доводиться бігти гравітаційною силою Землі. І з самого початку це приваблювало Шоннессі.

«Ейнштайній - мій улюблений елемент», - сказала вона. «Це не отримує достатньо кредитів, тому що його хімія є відносно звичайною. Але я думаю, що це дійсно здорово.

Її спорідненість до einsteinium свердловин з її Ph.D. Дослідження в Університеті Каліфорнії, Берклі, про поділ цього синтетичного радіоактивного елемента. Але після закінчення університету вона повернулася в протилежну сторону до Національної лабораторії Лоуренса Берклі, вивчаючи екологічні фактори плутонію, який вона вважає одним з найцікавіших елементів, оскільки вона має багато станів і форм окислення, а нептуній - сусідня плутонія періодичної таблиці.

Цей радіоактивний фон змусив Шаунессі приєднатися до Групи радіохімії запасів LLNL в 2002 році, яка в тому ж році почала шукати елементи, яких ніколи раніше не спостерігали. П'ять елементів, які команда виявила, були сформовані в прискорювачі частинок в лабораторії ядерних реакцій Флерова в Росії.

«Програма важких елементів в лабораторії була дуже маленькою», - сказав Шоннессі, який став головним дослідником команди в 2005 році. «Це була команда людей, які дійсно були присвячені науці. Більшість з нас мали досвід роботи з нею з іншого місця ».

Вони заповнили нижній ряд періодичної таблиці шляхом спільного виявлення важких елементів flerovium (атомний номер 114), московіума (115), печінморія (116), tennessine (117) і oganesson (118) (див. «Співпраця розширює періодичні Таблиця, один елемент за раз ”).

Якщо будь-який з цих короткоживучих, синтетичних елементів має знайомі звукові імена, такі як печінморій, це може бути тому, що багато елементів, які з'являються в останній частині періодичної таблиці, називаються іменами, які шанують людей і місця, пов'язані з важливими досягненнями в науці. Shaughnessy нагадує що назва davincium була кинута навколо під час цього періоду відкриття, та вона сподівається це буде використане один день у святкуванні ранніх днів наукових досліджень.

Важко не уявити собі Леонардо да Вінчі, замальовуючи його останній винахід на столі, а його італійський халат обтікав його. Shaughnessy, однак, подивився в набагато більш футуристичний напрямок для її гардеробу натхнення: вона володіє на замовлення джедай халат з магазину одягу джедаїв в Англії.

"Я величезний шанувальник" Зоряних воєн ", - сказала вона, - не дивно для тих, хто працював з нею. "Я був шанувальником, оскільки він вперше вийшов у 1977 році, коли я бачив його в театрі і пов'язаний з нею в молодому віці. «Зоряні війни» завжди були частиною мене. Я досі маю мої цифри Star Wars. І тепер, коли ми знову маємо нові фільми Star Wars, я можу ділитися нею з донькою. Напевно, до цього моменту фільми я бачив сотні разів.

Навіть у НІФ сила з Шоннессі сильна. Вплив глибокий. При спробі назвати нещодавно розроблену діагностику збору твердих сміття, яка виглядає як космічний корабель, вона придумала Vast Area Detector для експериментальної радіохімії або VADER. Вона швидко вказує, що вона, звичайно, вирівняна зі світлою стороною сили - або, як у цьому випадку, "стороною лазерного світла".

Пристрасть Шоннессі до цієї епопеїчної наукової фантастики допомогла їй вийти за межі реального світу, де наука є фактом, а прориви приносять далекі світи набагато ближче до дому.

Джерело: LLNL


Читати також:

Рыба Капля
07-05-2018 11:12 1350