Una volta a una pizzata con Alex e Silverio, ho dichiarato che la macchina sperimentale che mi impressiona di piu' e' la macchina Z che sta in Albuquerque in New Mexico. La macchina sta sotto terra ed e' delle dimensioni di una palestra. Lo scopo della macchina e' quella di raggiungere altissime temperature per innescare eventualmente la reazione di fusione nucleare. La maniera con cui raggiungono queste altissime temperature e' semplicissima: fanno passare una corrente altissima (20 milioni di ampere) in cavetti di tungsteno o di acciaio di 80 mm di diametro. La corrente e' cosi alta che fa partire due processi: 1) vaporizza il cavetto per effetto ohmico (corrente resistenza) 2) la corrente crea un campo magnetico cosi' forte che comprime radialmente (semplice Biot-Savart) quest vapori di tungsteno o acciaio scaldando ancora di piu i vapori e creando shocks e raggi X. Questo effetto per i plasmisti si chiama z-pich, da cui penso il nome della macchina.
La figura in seguito spiega a grosse linee come e' fatta la macchina. Intorno all'anello ci sono una serie di condensatori carichi in una configurazione stonehengiana; i cavetti di tungsteno sono in una sorte di piccola teca al centro della macchina, collegati radialmente ai condensatori con una linea di trasmissione(cavi). L'acqua tutto intorno serve a isolare la linea di trasmissione. Nei cavi che abbiamo noi ci mettiamo la plastica; come isolante loro mettono una piscina di acqua ionizzata.
La macchina e' davvero impressionante. Fra le curiosita' dela macchina che mi lasciano di stucco: 1) la temperatura raggiunta dalla macchina e' decisamente piu' alta di quella prevista teoricamente. la ragione rimane ancora un mistero 2) la temperatura e' cosi alta che in principio potrebbe innescare fusione nucleare fra atomi pesanti, senza la produzione di neutroni!
picture by R. Montoya.
picture by R. Montoya.
12 commenti:
Ciao Stefano il nome di Z-pinch viene dalla prima macchina per Z-pinch costruita in U.K. Nel modellizare l'esperimento misero l'asse del pinch lungo Z... da cui Z-pinch. L'origine non e' cosi' figa come si potrebbe pensare. La lettera Z, invece, e' l'abbrevizione per Zebra. Ora Z non esiste piu', e' stata ulteriormente potenziata. Ora c'e' Z-R (Zebra-Refurbished). La macchina ha una potenza di 28 MA con un rise-time di 100 ns. Si' la macchina e' spaventosa quanto figa... ha quel non so' che di... ci voglio fare anch'io il mio piccolo esperimento ohmico li' sopra... :))))
Ciao Albi, quella macchina e' spaventosamente bella. Il fatto che possa riprodurre temperature superiori a quelle del centro delle stelle, e' veramente impressionante.
Grazie per l'origine del nome, e la spiegazione sul nome dello z-pinch. Anche all'imperial avete macchine simili (ovviamente piu' piccole)? Il video che hai su youtube che array simula?
ciao e grazie.
Ciao Stefano, si' all'IC abbiamo MAGPIE. La macchina e' decisamente piu' piccola. La macchinetta nostra ha 1MA per 240ns rise-time. L'array che simulo io e' del tipo: 'radial'. Se vedi e' fatto come i raggi di una bicicletta. Le temeperature che raggiungiamo sono piu' basse in questo caso, siamo sull'ordine di 800eV per Al. La quantita' di X-ray emessa, seppur piu' bassa e' in realta' piu' lunga in tempo. Questo rende questa geometria molto interessante per indirect-drive-fusion. :)
la foto è in lista per le eventuali copertine del prossimo cd dei BlackMilk...
phpp.plasma sottolinea sempre l'inglesità delle cose... mi puzza di filoinglese...
ora filoinglese... nooooooooo quello che sottolineo e' che da queste parti hanno investito un pochino sulla ricerca... mentre da noi... ecco non tanto... :'(
ciao Albi, ho un'altra curiosita' riguardo a magpie. come mai usate magpie per studiare jet astrofisici. non e' piu' simile alla z-machine, usata essenzialmente per confinamento inerziale (come dici nel commento) e sviluppo di bombe? so gia' che quando dico bombe, ti arrabbi ;-), ma e' solo una curiosita'. ciao, stefano.
pensavo che stef commentasse la mia scelta per la copertina...( oggi sono andato a lezione da un jazzista: mi vergognavo della mia pochezza...)
cmq, diciamo che parlare di ricerca in italia è come mangiare una peperonata a colazione...
grande scelta per la copertina. e' una macchina poco conosciuta, e visivamente parlando meglio del tokamak.
è una figata!!
Ciao Stefano. In realta' non importa che sia Z oppure MAGPIE, in realta' dipende dalla geometria utilizzata. Settando una particoalre geometria, puoi lavorare sull'ambito della fusione, oppure con una diversa in ambito astrofisico. Dipende tutto dalla geometria. In realta' alcuni esperimenti fatti prima su MAGPIE sono poi stati riprodotti su Z per poter vedere la differenza di regime. In problema e' che non e' facile avere degli shot su Z, sono molto costosi e la macchina ha una manutenzione paurosa. ciao Alby
Z e' una gran figata... cioe' e' enorme... se ad uno piace la fusione,... beh Z e ZR sono davvero WoWaaa. Anche MAGPIE si difende davvero bene, per la verita', e' grossa come due appartamenti di medie dimensioni. E' locata nel sottorraneo dell'Imperial College. E' un pochino oily, come dicono qui... insomma non e' uno di qegli esperimenti con i laser tutti belli pulitini... un po' da fighetti :)
anche a me piace la fusion... grandi Weather Report!
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