Звуковые волны в плотной плазме: открытие, которое перевернет термоядерный синтез — учёные КФУ раскрыли тайну

Звуковые волны в экстремальной среде: что такое плотная плазма

Плотная плазма — это состояние вещества, при котором давление и температура достигают чрезвычайно высоких значений. Такое состояние встречается в недрах звезд, при взрывах сверхновых и в установках инерциального термоядерного синтеза.

Одной из особенностей плотной плазмы является способность звуковых волн распространяться на большие расстояния практически без затухания, что отличается от поведения звука в обычных газах и жидкостях.

Новая теоретическая модель Казанского университета

Физики КФУ разработали модель, которая подробно описывает эти слабо затухающие звуковые колебания. В основе лежит учёт дальнодействующих взаимодействий между частицами в плазме Юкавы — особом виде плазмы, где взаимодействия не ограничены коротким радиусом действия.

Благодаря этому звук распространяется по системе подобно волнам в кристаллических телах, несмотря на отсутствие дальнего порядка.

Практическое значение исследования

Инерциальный термоядерный синтез

Плотная плазма является рабочим телом в установках, где сверхинтенсивные лазеры воздействуют на мишень, вызывая термоядерную реакцию. Понимание звуковых волн помогает оптимизировать процессы и повысить эффективность синтеза.

Изучение пылевой плазмы

Этот уникальный объект можно рассматривать как модель конденсированных сред на уровне частиц. Результаты исследования способствуют развитию экспериментов в условиях микрогравитации, например, на Международной космической станции.