Plasma là gì, tầm quan trọng và ứng dụng

Thảo luận trong '3. Khoa học, Công Nghệ' bắt đầu bởi linkfun, 7 Tháng mười hai 2011.

  1. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Nếu search từ plasma trên các trang tin về tiếng Việt hầu như rất ít nên có bao nhiêu tài liệu xin bê về đây để tiếp tục luận bàn

    [IMG]
    Trên trang wikipedia nói về plasma như sau:
    PLASMA là trạng thái thứ tư của vật chất (các trạng thái khác là rắn, lỏng, khí) trong đó các chất bị ion hóa mạnh. Đại bộ phận phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân; các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân. Plasma không phổ biến trên Trái Đất tuy nhiên trên 99% vật chất trong vũ trụ tồn tại dưới dạng plasma, vì thế trong bốn trạng thái vật chất, plasma được xem như trạng thái đầu tiên trong vũ trụ.
    Nếu sự ion hóa được xảy ra bởi việc nhận năng lượng từ các dòng vật chất bên ngoài, như từ các bức xạ điện từ thì plasma còn gọi là plasma nguội. Thí dụ như đối với hiện tượng phóng điện trong chất khí, các electron bắn từ catod ra làm ion hóa một số phân tử trung hòa. Các electron mới bị tách ra chuyển động nhanh trong điện trường và tiếp tục làm ion hóa các phân tử khác. Do hiện tượng ion hóa mang tính dây chuyền này, số đông các phân tử trong chất khí bị ion hóa, và chất khí chuyển sang trạng thái plasma. Trong thành phần cấu tạo loại plasma này có các ion dương, ion âm, electron và các phân tử trung hòa..
    Nếu sự ion hóa xảy ra do va chạm nhiệt giữa các phân tử hay nguyên tử ở nhiệt độ cao thì plasma còn gọi là plasma nóng. Khi nhiệt độ tăng dần, các electron bị tách ra khỏi nguyên tử, và nếu nhiệt độ khá lớn, toàn bộ các nguyên tử bị ion hóa. Ở nhiệt độ rất cao, các nguyên tử bị ion hóa tột độ, chỉ còn các hạt nhân và các electron đã tách rời khỏi các hạt nhân.
    Các hiện tượng xảy ra trong plasma chuyển động là rất phức tạp. Để đơn giản hóa, trong nghiên cứu plasma, người ta thường chỉ giới hạn trong việc xét các khối plasma tĩnh, tức là các khối plasma có điện tích chuyển động nhưng toàn khối vẫn đứng yên.
    Các ví dụ về plasma dễ thấy nhất là mặt trời, các ngôi sao và bóng đèn huỳnh quang.
  2. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Nói chung người ta nhốt plasma vào trong một vật kín và dùng nguồn điện phóng qua để tạo các hiệu ứng nhưng chỉ mang nặng tính giải trí chưa mang tính đột phá với các ứng dụng khác
  3. fellow R.L.G

    Các kỹ sư tại Đại học Case Western Reserve, Hoa Kỳ, đã chế tạo pin điện hóa sử dụng plasma làm điện cực thay vì kim loại.

    Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trực tuyến trên Tạp chí The American Chemical Society.

    Công nghệ mới này đã mở ra hướng mới cho việc thiết kế và sản xuất pin và pin nhiên liệu từ nhiên liệu hydro, vật liệu nano tổng hợp và các loại polyme.

    "Plasma hình thành ở điều kiện môi trường xung quanh thường là những tia lửa: vốn không kiểm soát được, không ổn định và phá hủy", theo Mohan Sankaran, giáo sư kỹ thuật hóa họcvà là tác giả chính của nghiên cứu trên: Chúng tôi đã phát triển một nguồn plasma ổn định ở điều kiện áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng, cho phép chúng tôi nghiên cứu và kiểm soát việc chuyển giao của các điện tử qua bề mặt chuyển tiếp giữa: plasmavà một dung dịch điện phân. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đổ đầy pin điện hoá (thực chất hai lọ thuỷ tinh kết nối bằng ống thuỷ tinh) bằng dung dịch điện phân: ferixianuaka-li và clo-rua ka-li.

    Ở cực âm (cathode), khí argon được bơm qua một ống thép không gỉ được đặt bên trên, cách dung dịch điện phân một khoảng ngắn. Một thành phần plasma nhỏ hình thành giữa ống thủy tinh và bề mặt chuyển tiếp.

    Cực dương (Anode) là một miếng bạc (hoặc là clorua bạc). Khi dòng điện đi qua plasma, ferixianuabị mấtđiện tử nên biến thành feroxyanua.

    Quan sát thông qua quang phổ tia cực tím, các nhà nghiên cứu có thể nhận thấy: các điện tử trong dung dịch đã bị mất mát theo một tỷ lệ tương đối ổn định và mỗi phân tử ferixianua bị mất đi sẽ biến thành một phân tử feroxyanua.

    Khi gia tăng cường độ dòng điện, thì tỷ lệ mất mát điện tử cũng gia tăng theo. Thử nghiệm ở cả hai điện cực cho thấy dòng điện vẫn được duy trì.

    Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra02 nhược điểm:

    Chỉ có khoảng 1 trong 20 điện tử đi qua plasma có tham gia trong phản ứng giảm. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng các điện tử bị mất đã được chuyển đổi thành các phân tử hydro trong nước, hoặc đã tham gia vào phản ứng khác mà hiện tại chưa được phát hiện. Nhóm nghiên cứu đang thiết lập các thử nghiệm mới để tìm hiểu hiện tượng này.

    Ngoài ra, năng lượng cần thiết để hình thành plasma và tạo ra các phản ứng điện hóa cao, về thực chất là nhiều hơn so với lượng năng lượng cần thiết để tạo ra phản ứng với các âm cực kim loại.

    Các nhà nghiên cứu nhận thấy mô hình đầu tiên trong nghiên cứu này có thể không hiệu quả như những gì màhầuhếtcác ngành công nghiệp đòi hỏi, nhưng công nghệ này có tiềm năng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.

    Cùng với Giáo sư Sankaran, Seung đã quét plasma trên một màng mỏng để giảm thiểu các ion dương kim loại tạo thành các hạt nano kim loại kết tinh theo mẫu.

    "Mục tiêu là sản xuất ra các cấu trúc nano ở quy mô nhỏ, vốn có thể được thực hiện với kỹ thuật khắc hình (in đá) trong chân không (nhưng trong thí nghiệm này lại được thực hiện trong một căn phòng mở)", theo Seung.

    Các nhà nghiên cứu hiện đang nỗ lực làm rõ: liệu điện cực plasma có thể thay thế các điện cực truyền thống, với các ứng dụng như: chuyển đổi hydro trong nước thành khí hydrotrên mộtquy môlớn, biến đổi khí CO 2 thành nhiên liệu hữu ích và các chất hóa học như ethanol.

    Các nhà nghiên cứu tiến hành tinh chỉnh các quá trình và thử nghiệm sự kết hợp tối ưu giữa: thiết kế điện cực và các phản ứng hóa học cho các ứng dụng khác nhau.

    Đồng tác giả với Giáo sư Sankaran, trong nghiên cứu này gồm có: cựu sinh viên Carolyn Richmonds và Brandon Bartling; sinh viên Megan Witzke và Lee Seung Whan; 02 giáo sư kỹ thuật hóa học: Jesse Wainright và Chung-Chiun Liu.

    Hồ Duy Bình (Theengineer.co.uk)
  4. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Lần đầu tiên chụp được hiện tượng phóng plasma từ Mặt trời
    [IMG]
    Theo các nhà nghiên cứu, hiện tượng trên được gọi là gió Mặt trời gây tác động tới từ trường của Trái đất và được coi là nguyên nhân làm xuất hiện hiện tượng Bắc cực quang trên Trái đất.
    Với sự trợ giúp của kính thiên văn "Hinode" (Bình minh) được phóng lên quỹ đạo Trái đất năm 2006, các nhà thiên văn học Nhật Bản đã quan sát thấy hiện tượng từ bề mặt Mặt trời phun ra các tia plasma có chiều dài 2-5 nghìn km chuyển động với vận tốc 140 km/giây.



    Các tia này tạo thành một số dòng plasma đi vào khoảng không vũ trụ giữa các hành tinh dọc theo các đường sức từ trường của Mặt Trời.

    Nguồn bức xạ của một số dòng này chiếm khoảng một phần tư tổng khối lượng plasma được phóng ra - khoảng một triệu tấn/giây, mặc dù diện tích khu vực bức xạ plasma chỉ chiếm khoảng một phần 10 nghìn diện tích bề mặt Mặt trời. Mỗi giờ trên Mặt trời xuất hiện khoảng 50 -60 nguồn bức xạ plasma như vậy.

    Theo nhà khoa học Nhật Bản Kajunari Sibata, những bức ảnh do kinh thiên văn "Hinode" chụp được về hiện tượng trên sẽ cho phép con người trả lời câu hỏi tại sao bầu khí quyển xung quanh Mặt trời lại có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của chính ngôi sao này: Nhiệt độ ở quầng Mặt trời lên tới gần 1 triệu độ C, trong khi nhiệt độ trên bề mặt Mặt Trời chỉ vào khoảng 6.000 độ C.

    Rất có thể chính việc bức xạ năng lượng ra bên ngoài dọc theo các đường sức từ trường của Mặt trời đã gây ra hiện tượng này.

    Phát hiện trên đã được công bố trên tất cả các tờ báo khoa học lớn của Nhật Bản ra ngày 7/12 và tạp chí khoa học "Science" của Mỹ.
  5. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Các nỗ lực kiểm soát dòng plasma

    Large Hadron Collider (Máy gia tốc hạt lớn - gọi tắt là LHC) là chiếc máy gia tốc hạt hiện đại lớn nhất và cung cấp gia tốc mạnh nhất trên thế giới, được thiết kế để tạo va chạm trực diện giữa các tia proton (một trong các loại hạt cơ bản) với động năng cực lớn. Mục đích chính của nó là phá vỡ những giới hạn và mặc định của mô hình chuẩn - những lý thuyết cơ bản hiện thời của vật lý hạt. Trên lý thuyết, chiếc máy này được cho là sẽ chứng minh được sự tồn tại của hạt Higgs, những kết quả nghiên cứu từ chiếc máy này có thể chứng minh những dự đoán từ trước cũng như những liên kết còn thiếu trong mô hình chuẩn, và giải thích được những hạt sơ cấp khác có được những đặc tính như khối lượng như thế nào.
    Máy gia tốc hạt lớn được chế tạo bởi Tổ chức nghiên cứu hạt nhân Châu Âu (CERN), nằm bên dưới mặt đất tại biên giới Pháp-Thụy Sĩ giữa núi Jura và dãy Alps gần Genève, Thụy Sĩ. Dự án được cung cấp kinh phí và chế tạo với sự tham gia cộng tác của trên tám nghìn nhà vật lý của 15 quốc gia cũng như hàng trăm trường đại học và phòng thí nghiệm. Những tia hạt đầu tiên được dẫn vào trong máy ngày 10 tháng 9 năm 2008, và phải chờ khoảng 6 đến 8 tuần sau đó mới có được các đợt va chạm với năng lượng cực lớn đầu tiên.
    Mặc dù trên các phương tiện truyền thông hay thậm chí tòa án có nhiều thắc mắc về tính an toàn của máy LHC, các nhà khoa học đều đồng quan điểm rằng các thí nghiệm va chạm hạt của chiếc máy này sẽ không gây ra nguy hiểm nào.
    [IMG]
    LHC[1][2] là máy gia tốc hạt lớn nhất và mạnh nhất thế giới. Chiếc máy được chứa trong một đường hầm vòng tròn với chu vi 27 km, nằm ở độ sâu từ 50 đến 175 m dưới mặt đất. Đường kính hầm là 3,8 m, có cấu trúc bê tông, được xây dựng trong các năm từ 1983 đến 1988, nguyên được dùng làm nơi chế tạo máy Large Electron-Positron Collider.[IMG][3] Đường hầm có 4 điểm chạy cắt qua biên giới Pháp-Thụy Sĩ, với phần lớn năm trên nước Pháp. Trên mặt công trình bao gồm rất nhiều thiết bị hỗ trợ như máy nén, quạt gió, các thiết bị điện tử điều khiển và các thiết bị làm mát.
    Đường hầm chứa LHC có hai đường dẫn tia hạt song song sát nhau, giao nhau ở 4 điểm, mỗi đường sẽ chứa một tia proton, được lưu chuyển vòng quanh vòng tròn từ hai hướng ngược nhau. Có 1.232 nam châm lưỡng cực giữ cho các tia đi đúng đường tròn, thêm vào đó là 392 nam châm tứ cực được dùng để giữ các tia luôn hội tụ, để làm cho cơ hội va chạm dòng hạt ở 4 điểm giao nhau là cao nhất. Tổng cộng có trên 1.600 nam châm siêu dẫn được trang bị, với chiếc nặng nhất lên tới hơn 27 tấn. Cần tới khoảng 96 tấn heli lỏng để giữ các nam châm hoạt động ở nhiệt độ 1,9 độ K, khiến cho LHC trở thành thiết bị siêu lạnh lớn nhất thế giới với nhiệt độ của heli lỏng.
    [video]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/CMS_Yep2_descent.gif/220px-CMS_Yep2_descent.gif[/video]


    Các nam châm điện tứ cực siêu truyền dẫn được dùng để giữ các tia hạt đi tới 4 điểm tương tác, nơi xảy ra va chạm giữa các hạt proton.
    Một hoặc hai lần một ngày, động năng của các hạt proton được gia tăng từ 450 GeV lên đến 7 TeV, từ trường của các nam châm siêu dẫn lưỡng cực được tăng từ 0.54 lên 8.3 tesla (T). Các proton ở mỗi đường dẫn sẽ có năng lượng đạt 7 TeV, giúp cho năng lượng va chạm đối diện đạt 14 TeV (tương đương 2.2 μJ). Ở mức năng lượng này, các proton có hệ số Lorentz là 7.500 và di chuyển với vận tốc bằng 99,9999991% vận tốc ánh sáng. Mỗi giây chúng bay quanh đường hầm 11,000 vòng. Các proton không phải là tia liên tục, thay vào đó được tạo thành các chùm, với khoảng 2,808 chùm, với số lượng đó, khoảng thời gian giữa các va chạm không bao giờ ngắn hơn 25 ns. Khi máy gia tốc lần đầu tiên được sử dụng, nó sẽ hoạt động với số chùm ít hơn, khoảng cách thời gian mỗi chùm là 75 ns. Số các chùm sau đó sẽ được tăng lên cho đến quãng cách cuối cùng là 25 ns.[4]
    Trước khi được đưa vào bộ gia tốc chính, các hạt được đi qua một chuỗi hệ thống tuần tự làm tăng năng lượng của chúng. Hệ thống đầu tiên là máy gia tốc hạt tuyến tính Linac 2 gia tốc các proton lên động năng 50 MeV, sau đó được đưa vào máy Proton Synchrotron Booster. Các proton tại đó được tăng tốc lên 1.4 GeV rồi được dẫn vào máy Proton Synchrotron (PS), ở đây chúng đạt động năng 26 GeV. Cuối cùng máy Super Proton Synchrotron (SPS) được dùng để tăng năng lượng của chúng lên 450 GeV trước khi dẫn vào (qua một giai đoạn 20 phút) vòng tròn chính. Tại đây các chùm proton được tích lũy và tăng tốc lên năng lượng đỉnh là 7 TeV, cuối cùng chúng được dự trữ trong 10 đến 24 tiếng trong khi các va chạm xảy ra tại 4 giao điểm.[5]
    Máy LHC cũng sẽ được dùng để tạo va chạm các ion nặng chì (Pb) với năng lượng tương tác là 1150 TeV. Các ion Pb đầu tiên sẽ được gia tốc bởi máy gia tốc tuyến tính Linac 3, còn máy phun năng lượng thấp Low-Energy Injector Ring được dùng làm bộ lưu trữ ion và làm mát. Các ion sau đó sẽ được gia tốc lên thêm băng máy PS và SPS trước khi dẫn vào máy LHC, ở đây chúng đạt năng lượng 2,76 TeV trên mỗi hạt nhân.
    Các bộ phân tích
    [IMG]

    Bộ phân tích CMS của LHC


    Các thành phần của bộ phân tích Compact Muon Solenoid (CMS detector) dành cho máy LHC đang được lắp ráp.
    Sáu bộ phân tích (detector) đã được xây dựng trong hệ thống của LHC, nằm trong những hang lớn bên dưới mặt đất được đào tại các điểm giao của LHC. Hai bộ trong số đó, là ATLAS experiment và Compact Muon Solenoid (CMS), là những bộ phân tích hạt đa mục đích có kích thước lớn.[2] Hai bộ A Large Ion Collider Experiment (ALICE) và LHCb có các chức năng riêng biệt hơn, và hai bộ còn lại nhỏ hơn nhiều là TOTEM và LHCf dành cho các nghiên cứu chuyên môn đặc biệt. Bản tóm tắt của BBC về các bộ phân tích chính là:[6]
    ATLAS – một trong hai bộ phân tích đa mục đích. ATLAS sẽ được sử dụng để tìm kiếm những dấu hiệu vật lý học mới, bao gồm nguồn gốc của khối lượng và các chiều phụ trợ.
    CMS – một bộ phân tích đa mục đích khác, giống với ATLAS, sẽ lùng sục các hạt Higgs và tìm kiếm những manh mối về bản chất của vật chất tối.
    ALICE – sẽ nghiên cứu một dạng "lỏng" của vật chất gọi là quark-gluon plasma, dạng tồn tại rất ngắn sau Vụ nổ lớn.
    LHCb – so sánh những lượng vật chất và phản vật chất được tạo ra trong Vụ nổ lớn. LHCb sẽ cố gắng tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra đối với phản vật chất "bị thất lạc".
    Quá trình hoạt động

    10/09/2008 : bắt đầu đi vào hoạt động.
    19/09/2008: một kết nối điện giữa 2 nam châm bị hỏng, gây ra một phản ứng dây chuyền dẫn đến hư hại nặng: Một trong số nhiều nam châm khổng lồ tạo nên trái tim của máy gia tốc trở nên quá nóng - hay đúng hơn là lạnh quá ít. Việc sửa chữa cỗ máy giá hơn 2 tỉ euro này sẽ kéo dài nhiều tháng.
    20/11/2009: cỗ máy bắt đầu hoạt động trở lại.
    [sửa]Chi phí

    Tổng chi phí cho dự án được yêu cầu ở mức từ 3,2 đến 6,4 tỷ €.[2] Công trình xây dựng mang tên LHC được đồng ý vào năm 1995 với kinh phí là 2,6 tỷ franc Thụy Sĩ (1,6 tỷ €), công với 140 triệu € cho các nghiên cứu. Tuy nhiên, chi phí đã tăng lên, theo ước lượng năm 2001, máy gia tốc cần chi phí 300 triệu € (480 triệu franc), và các thí nghiệm cần 30 triệu € (50 triệu franc), cùng với việc cắt giảm chi phí của CERN, thời gian dự kiến hoàn thành cũng chuyển từ năm 2005 sang tháng 4 năm 2007.[7] Những nam châm siêu dẫn cần mức giá tăng thêm là 120 triệu € (180 triệu franc). Ngoài ra còn có nhiều trở ngại như việc xây một hang ngầm cho chiếc máy Compact Muon Solenoid, nơi gây ra một tai nạn chết người.[8]
    Nhà vật lý David King, nguyên trưởng Văn phòng khoa học vương quốc Anh, đã phê bình dự án LHC chiếm quá nhiều ưu tiên trong ngân sách, hơn cả việc giải quyết những vấn đề toàn cầu; như vấn đề biến đổi khí hậu, bùng nổ dân số hay nạn nghèo đói ở châu Phi.[9]
  6. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Tóm lại việc kiểm soát dòng plasma nóng ( plasma động) là rất khó và đòi hỏi có nhiều bước tiến của khoa học trong tương lai. Cỗ máy điều khiển đó không khác gì chiếc máy tính đầu tiên của nhân loại. Thế nhưng các nhà khoa học không dừng lại ở đó mà một khái niệm mới ra đời đó là micro plasma và các ứng dụng của nó đã gần hơn bao giờ hết. Nhưng công nghệ luôn là điều bí ấn, bí mật, mà các chính phủ ngoài việc tài trợ còn phải bảo trợ vào bảo vệ nó
  7. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Giải oan cho máy gia tốc hạt lớn

    HC là một đường hầm dài 27km được Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (gọi tắt là CERN) xây dựng ở ngoại ô Thụy Sỹ. Nhiệm vụ của nó là tạo ra những vụ va chạm giữa 2 chùm hạt đang chuyển động với vận tốc ánh sáng. Các dữ liệu thu được sau va chạm sẽ giúp các nhà nghiên cứu tìm ra cấu trúc cũng như nguồn gốc của vũ trụ.

    Vì mang một trọng trách đặc biệt như vậy nên LHC cũng không tránh khỏi những chỉ trích và lo ngại về tính an toàn của nó.
    [IMG]

    CERN đang tạo ra một quả bom phản vật chất?
    Ai đã từng đọc hoặc xem bộ phim được chuyển thể từ tiểu thuyết “Thiên thần và ác quỷ” của Dan Brown đều biết cốt truyện xoay quanh việc đánh cắp một quả bom phản vật chất từ CERN nhằm âm mưu xóa sổ Vatican. Hẳn bạn sẽ lo lắng tình tiết này có bao nhiêu phần trăm khả năng xảy ra trong thực tế? Nó mắc một số sai lầm liên quan đến chức năng sử dụng của phản vật chất, vừa là nguồn năng lượng vừa là một vũ khí.
    Đúng là khi phản vật chất tiếp xúc với vật chất thông thường, cả 2 sẽ triệt tiêu nhau và phóng thích năng lượng. Nhưng CERN đã khẳng định rằng, năng lượng này vô cùng nhỏ, nhỏ đến mức gần như không tồn tại. Các nhà khoa học chỉ thu lại được 1 phần tỷ của mức năng lượng mà họ đã đầu tư cho vụ va chạm khi phản vật chất đụng độ “đối thủ” của nó. Và với lo ngại về khả năng chế tạo một quả bom phản vật chất, CERN cho biết, nếu với công nghệ và tiến độ làm việc hiện tại, họ phải mất hàng tỷ năm nữa mới sản xuất được lượng phản vật chất đủ để gây ra một nổ tương đương một vụ nổ bom hạt nhân.
    [IMG]
    Việc tái tạo lỗ đen sẽ hủy diệt Trái đất?

    Khi các nhà khoa học ở CERN cho biết họ có thể tạo ra các lỗ đen có kích thước cực nhỏ giữa các vụ va chạm hạt, thì nhiều người đã lo lắng đến khả năng lỗ đen này sẽ nuốt chửng Trái đất trong nháy mắt. Theo thuyết tương đối của Einstein, thực sự có một vài khả năng cho việc tái tạo lỗ đen, tuy nhiên tin vui kèm theo là những lỗ đen siêu nhỏ này sẽ biến mất gần như ngay lập tức sau khi hình thành. Còn nếu nó có nấn ná ở lại lâu hơn thì với kích cỡ siêu nhỏ đó phải mất nhiều tỷ năm nó mới nuốt hết một hạt cát bé xíu.
    [IMG]
    Vật chất lạ xóa sổ cả vũ trụ?

    Trong vài năm gần đây, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Brookhaven, New York, đã tạo ra được vật chất lạ ở nhiệt độ cao chưa từng có trên Trái đất. Các lý thuyết về vật chất lạ nói rằng nó nặng hơn chì gấp 10 triệu lần và được sinh ra trong vụ nổ Big Bang. Từ kết quả này, người ta lo ngại rằng LHC có thể vô tình tạo ra những hạt vật chất lạ rất nhỏ, để rồi ngay lập tức sau đó những hạt này sẽ chuyển đổi các vật chất thông thường ở xung quanh nó thành những vật chất lạ khác, và chỉ mất 1 phần tỷ giây để dây chuyền chuyển hóa này làm biến đổi toàn bộ hành tinh.

    Tuy nhiên các giả thiết về vật chất lạ vẫn chỉ là suy đoán, vì vậy hoàn toàn chưa có cơ sở thực tế để cho rằng LHC sẽ hủy hoại hành tinh này.
    Cao Nguyên (Theo Discovery)
  8. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Ứng dụng của plasma trong công nghệ hàng không
    [IMG]
    raptor của Mỹ
    [IMG]
    T50 ( sukhoi) của Nga
    [IMG]
    Và J20 ông bạn láng giềng xấu bụng Tung Của

    Được phát ra xung quanh thân máy bay đang bay, plasma tách hẳn máy bay ra khỏi không khí khiến cho lực cản khí động học bị triệt tiêu giúp cho máy bay bay nhanh hơn, ít tiêu hao nhiên liệu hơn và có thể làm mất dấu máy bay trên màn hình radar.
    Không ở trạng thái cứng, không ở trạng thái lỏng hay khí, plasma đã hình thành nên trạng thái vật chất thứ 4 và đã có nhiều ứng dụng đáng kinh ngạc. Những plasma đã tạo nên một không gian được ion hóa mà trong đó loại vật chất này được giải phóng liên tục dưới tác động của những định luật vật lý thông thường.
    Được phát ra xung quanh kết cấu của máy bay đang bay, những plasma hình thành nên một lớp vật chất dày từ 2 - 5 cm tách hẳn máy bay ra khỏi không khí. Trong lớp plasma này không khí đậm đặc sẽ bị loãng khiến cho lực cản khí động học bị triệt tiêu dần. Để tạo ra plasma trên một cánh máy bay, người ta sẽ cho quét một chất kim loại đặc biệt dọc theo chiều dài phần trên cánh nối liền với cực âm của một máy phát. Một lớp quét tương tự cũng được thực hiện dọc theo chiều dài phần dưới cánh nối liền với cực dương của máy phát được gắn ở phần sau cánh hoặc trên các tấm cản không khí phía sau cánh. Và plasma sẽ được tạo ra khi máy phát hoạt động rồi hình thành một lớp không gian trung tính màu xanh tím quanh cánh máy bay. Lúc đó không khí sẽ mất dần lực cản vì không còn tác động trực tiếp lên cánh máy bay nữa khiến máy bay lao về phía trước nhanh hơn. Trong một cuộc thử nghiệm được thực hiện vào tháng 6/2004 tại Trung tâm Langley của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), các nhà khí động học của cơ quan này ghi nhận đã có một sự tiết giảm đáng kể lực cản của không khí khi cho một chiếc xe siêu thanh có mang thiết bị phát plasma hoạt động ở tốc độ Mach 6 (gấp 6 lần tốc độ âm thanh).
  9. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Phản ứng nhiệt hạch: Con ngựa bất kham
    Trong cơn thảm hoạ điện hạt nhân ở Fukushima hiện nay, nhân loại hướng về điện tổng hợp nhiệt hạch hạt nhân, xem đó như một nguồn năng lượng cứu cánh.
    Phân hạch: năng lượng của tương lai
    Ngược với phản ứng phân hạch là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Đó là quá trình hai hạt nhân tổng hợp lại với nhau để tạo thành một hạt nhân mới nặng hơn.

    Tham gia phản ứng tổng hợp nhiệt hạch thường là hạt nhân hydro nhẹ (H1, ký hiệu H) hoặc các hydro nặng deuterium (H2, ký hiệu D) và tritium (H3, ký hiệu T). Các nhiên liệu này có thể tách dễ dàng từ nước biển, hoặc tổng hợp không mấy tốn kém trong quy mô công nghiệp từ các nguyên tử Hydrogen.

    Một dạng phản ứng tổng hợp nhiệt hạch tiêu biểu được mô tả trong sơ đồ sau hình
    [IMG]
    Trong sơ đồ này, hai hydro nặng D và T kết hợp với nhau tạo thành một hạt nhân nặng hơn là Helium (He4), một neutron và, đặc biệt, giải phóng một năng lượng đáng kể 17,6 MeV.

    Ngay từ lúc mới phát minh, phản ứng nhiệt hạch có sức hấp dẫn rất lớn đối với con người. Bởi những ưu việt sau đây: Một là nguồn nhiên liệu hydro (H, D, T) gần như vô tận trong tự nhiên. Hai là, phản ứng này phát nhiệt, năng lượng giải phóng vơi hiệu suất rất cao. Tính trên đơn vị khối lượng nhiên liệu tiêu hao kilogam, hiệu suất này cao gấp tỷ lần so với nhiên liệu hoá thạch và gấp chục lần so với nhiên liệu phân hạch uranium. Ba là, Sản phẩm thải ra là He, một loại khí hiếm, hoàn toàn không hề làm nhiễm bẩn môi trường sống.

    Với những đặc điểm nổi trội như vậy, năng lượng tổng hợp nhiệt hạch quả là nguồn năng lượng lý tưởng của loài người trong tương lai.
    Nhiệt hạch: con ngựa bất kham
    Một điều kiện ngặt nghèo của phản ứng tổng hợp nhiêt hạch là chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.

    Vì sao? Vì phản ứng không thể xảy ra giữa hai nguyên tử trung hoà điện tích nên, trước hết, cần phải lột hết các electron (gọi là ion hoá) để biến nguyên tử thành ion dương, tức các hạt nhân D và T. Nhưng ở dạng ion, các điện tích cùng dấu lại đẩy nhau bởi lực Coulomb, nên phải đặt hỗn hợp các ion dương ở nhiệt độ rất cao hàng trăm triệu độ, chẳng hạn ở tâm điểm của vụ nổ bom nguyên tử (bom A), để các ion chuyển động nhiệt với vận tốc cực lớn thắng cả lực đẩy Coulomb!

    Vì lẽ đó, phản ứng tổng hợp này còn gọi là phản ứng nhiệt hạch hay, nói một cách đầy đủ, là phản ứng tổng hợp nhiệt hạch.

    Ngoài ra, còn những điều kiện khác nữa đối với phản ứng tổng hợp nhiệt hạch là mật độ của khối ion nóng (plasma) phải đạt một giá trị tối thiểu và được duy trì trong một thời gian không quá bé.

    Như vậy, tạo ra và duy trì phản ứng tổng hợp nhiệt hạch nhằm biến năng lượng nó phát ra thành sản phẩm hữu ích phụng sự hạnh phúc con người, như điện năng, là điều quá không dễ dàng.

    Ngót 50 năm nay, nhiều tập thể khoa học tài ba, nhiều quốc gia giàu có trên thế giới phối hợp nhau, chi hàng chục tỷ USD, nhằm mục đích chế ngự được phản ứng nhiệt hạch, cụ thể là chế tạo ra một lò phản ứng nhiệt hạch tương tự lò phản ứng phân hạch trong các nhà máy điện nguyên tử hiện nay.

    Như đã trình bày ở trên, một lò phản ứng nhiệt hạch phải đáp ứng các yêu cầu: Tạo và nén hỗn hợp ion deuterium-tritium đến mật độ plasma rất cao, đốt nóng tới nhiệt độ hàng trăm triệu độ và duy trì trong một khoảng thời gian cần thiết.

    Hiện nay có hai loại lò chủ yếu được xây dựng. Trong loại lò thứ nhất, có dạng như cái bánh xe ô tô (xem hình 2), từ trường mạnh tạo bởi các nam châm siêu dẫn. Nhờ từ trường này, các ion được gia tốc; tức được làm nóng lên, đồng thời được khống chế để không va chạm thành bình. Các sản phẩm theo hướng này là loại TOKAMAK hay ITER.
    [IMG]
    Hình - Cấu tạo phần lõi của lò loại Tokamak (đỏ: nam châm, vàng: plasma). Ảnh: vfinance.vn.

    Trong loại lò thứ hai (xem hình 3), nhiên liệu được đốt nóng đến 100 triệu độ bởi các xung laser cực nhanh. Plasma nhiên liệu cũng được giam giữ bởi chính quán tính tạo ra khi các lớp vỏ bên ngoài bị laser đốt nóng trong thời gian cực ngắn.
    [IMG]
    Hình 3 -192 chùm laser hội tụ tại buồng chứa nhiên liệu tạo điều kiện cho phản ứng nhiệt hạch xảy ra. Năng lượng này sẽ tạo ra môi trường đặc biệt kích hoạt phản ứng nhiệt hạch. Ảnh: Lawrence Livermore National Laboratory

    Cho đến nay, sau nhiều thập niên, cả hai loại lò đều có những tiến triển đáng kể, nhưng đều chưa đến độ hoàn hảo. Có thể xem, ở thời điểm này, phản ứng tổng hợp nhiệt hạch hãy còn là chú ngựa bất kham.

    Cần thêm thời gian để biến các kết quả trong phòng thí nghiệm thành sản phẩm thương mại. Thời gian đó là bao lâu? Có thể 5 năm, 10 năm và thậm chí lâu hơn. Nhân loại đang trông đợi. Và thế giới đang chứng kiến sự đua tranh ráo riết giữa hai loại lò phản ứng tổng hợp nhiệt hạch nhằm trở thành sản phẩm thương mại đầu tiên trong thời gian ngắn nhất.

    Trong cơn thảm hoạ điện hạt nhân phân hạch ở Fukushima đang diễn ra, nhân loại càng nóng lòng hướng về điện hạt nhân nhiệt hạch, như nguồn năng lượng cứu cánh tương lai.
  10. linkfun Hội người cao tuổi xì tin

    Đến đây chúng ta đã hiểu thế nào là plasma nói chung plasma động(nóng)
    Nhưng có một điều là LF trăn trở ai là người đi đầu trong công nghệ này, ai sẽ là người đưa sản phẩm thương mại đầu tiên. Chúng ta không ngạc nhiên nếu là người Mỹ, hay người Nga hoặc Châu Âu hoặc Nhật bản. Nhưng có lẽ chúng ta sẽ nghe nhói đau nếu là người Trung Quốc. Đó có thể là sự thật nhưng một sự thật sẽ đau đớn hơn nữa những người đi tiên phong về công nghệ ứng dụng lại là những nhà khoa học mang dòng máu Việt. Họ cần được tìm đến cần được ùng hộ, họ luôn canh cánh phục vụ cho tổ quốc nhưng có lẽ đang bị một số người làm ngơ điều đó là tội ác, mình nói đó là chữ nếu trong diễn đàn cũng không nói thêm gì nữa hy vọng còn có người đọc nó và quan tâm đến nó!......