Volume 7 - Capítulo 659

Capítulo 659: Resultados Experimentais Incriveis

Bolhas em um líquido podem ser estabilmente suspensas e pulsadas periodicamente por um determinado campo sonoro. Ao atingir o colapso, em picosegundos, a bolha pode produzir uma razão de compressão volumétrica de um para um milhão, criando um ambiente de alta temperatura e alta pressão. Quando a pressão sonora é suficientemente grande, o acúmulo de energia faz as bolhas brilharem. Esse fenômeno é chamado de sonoluminescência.

Em um ambiente de pressão motriz adequado, as bolhas sonoluminescentes podem permanecer esféricas. A vibração não linear se repete por milhões ou até centenas de milhões de ciclos. Devido a essa característica, a fusão controlável pode ser possivelmente alcançada em condições de temperatura relativamente baixas.

Dentro do Instituto Jinling de Estudos Avançados.

O laboratório de acústica do Instituto de Física foi temporariamente tomado por uma equipe de miniaturização de fusão controlável liderada por Lu Zhou. Um recipiente transparente com um raio de cerca de três polegadas foi colocado em uma das mesas do laboratório.

O recipiente transparente inteiro foi preenchido com ácido sulfúrico concentrado viscoso. Geradores ultrassônicos de alta potência foram conectados a ambos os lados do recipiente. Vários instrumentos sofisticados foram colocados ao redor de toda a unidade, prontos para coletar dados experimentais.

Como o fenômeno da sonoluminescência ocorre na escala de picosegundos, é difícil para câmeras de laboratório capturar todo o flash de luz, especialmente no momento em que a bolha colapsa para seu menor tamanho.

Portanto, para este experimento, Lu Zhou pegou emprestado um conjunto de "sistema experimental proporcional-integral baseado em loop de fase bloqueada" do Instituto de Acústica da Universidade Jin Ling.

Além de ser usado nesses experimentos acústicos especiais, esse sistema é geralmente usado para estudar sistemas de sonar anti-submarino. Se não fosse Lu Zhou pedindo pessoalmente o favor, o diretor do Instituto de Acústica nunca em um milhão de anos emprestaria o equipamento.

Sheng Xianfu estava ao lado do dispositivo experimental e olhou para Lu Zhou.

Lu Zhou assentiu.

“Vamos começar.”

“Ok.”

Sheng Xianfu respirou fundo e foi até o computador mais próximo. Então, rapidamente pressionou alguns botões.

Um curto zumbido semelhante a um mosquito foi ouvido, e o gerador ultrassônico de alta potência começou a liberar ondas ultrassônicas na solução, transferindo grandes quantidades de energia.

Quando a pressão sonora no fluido atingiu cinco vezes a pressão atmosférica padrão, Lu Zhou ordenou:

“Injete o xenônio!”

“Ok!”

O gás xenônio foi injetado, e uma série de bolhas flutuaram lentamente do fundo do recipiente até o centro.

Imediatamente depois, a potência do transmissor ultrassônico começou a aumentar gradualmente, e a pressão sonora aplicada à bolha também começou a aumentar.

No momento em que a pressão sonora na bolha atingiu 15 vezes a pressão atmosférica padrão, a bolha de xenônio flutuando no ácido sulfúrico concentrado estourou com uma luz branco-púrpura!

Os pesquisadores em pé ao redor do experimento tinham uma expressão de alegria em seus rostos.

Embora isso fosse apenas um teste do dispositivo experimental, e eles estivessem longe de ter sucesso, esse foi definitivamente um bom começo.

As bolhas suspensas no fluido piscaram continuamente 10 conjuntos de raios de luz, e as fotos foram capturadas pelo sistema de imagem proporcional-integral baseado em loop de fase bloqueada. Vários físicos acústicos do Instituto de Estudos Avançados imediatamente começaram a analisar as fotos e calcular a temperatura e a potência da luminescência.

Depois que Lu Zhou olhou para os dados experimentais, ele olhou para Sheng Xianfu.

A potência luminosa era de cerca de 130 W. Embora tenha desaparecido em um instante, ainda era bastante surpreendente. A temperatura máxima da superfície da bolha atingiu o número assustador de 1,5 milhão de Kelvin. Era como se o interior do sol estivesse flutuando na solução!

Claro, esses dados podem ser imprecisos.

Afinal, o colapso da bolha aconteceu instantaneamente. Não era fácil capturar a temperatura em primeiro lugar, muito menos reduzir o erro de coleta de dados.

“A primeira fase do experimento foi bem-sucedida, vamos para a próxima etapa”, disse Lu Zhou. Ele colocou o relatório experimental na mesa e disse a Sheng Xianfu: “Adicione uma camada de proteção de nêutrons ao recipiente e prepare-se para uma injeção de gás deutério-trítio!”

Sheng Xianfu assentiu seriamente e disse: “Ok!”

A primeira etapa do experimento foi um teste para verificar se o design da configuração era viável e se eles poderiam fornecer pressão sonora suficiente à bolha para que a temperatura pudesse atingir mais de um milhão de Kelvin.

Parecia que seu experimento foi muito bem-sucedido.

O xenônio flutuando no fluido foi comprimido a um ponto minúsculo, e dentro desse ponto havia energia equivalente à de uma pequena estrela.

Embora estivesse a uma temperatura de milhões e ainda estivesse longe da ignição da fusão controlável, a temperatura não era a única maneira de alcançar a ignição da fusão.

A bolha não apenas atingiu milhões de Kelvin, mas também estava em um nível de densidade assustador!

E a densidade era a outra condição para a reação de fusão!

Os pesquisadores no laboratório colocaram um recipiente transparente em uma caixa preta, feita de material de proteção contra nêutrons. Eles desligaram o sistema de imagem proporcional-integral baseado em loop de fase bloqueada e começaram a configurar o experimento novamente.

No entanto, desta vez, o xenônio foi trocado por uma mistura gasosa de deutério-trítio. A potência ultrassônica também aumentou em uma ordem de magnitude.

O experimento começou.

Embora a caixa preta bloqueasse a visão dos pesquisadores, isso não importava muito.

Algumas coisas não precisam ser vistas a olho nu, e os dados experimentais costumam ser mais confiáveis.

Os pesquisadores retiraram o recipiente de ácido sulfúrico concentrado e começaram a analisar o dano por radiação e a taxa de fluxo de nêutrons.

Lu Zhou estava ao lado dos pesquisadores, esperando silenciosamente o resultado experimental.

Dez minutos se passaram.

Os resultados finalmente saíram.

“Os resultados estão aqui!”, disse um pesquisador alegremente. Ele entregou a Lu Zhou o relatório experimental completo e disse animado: “Através da detecção do material de proteção contra nêutrons, há evidências suficientes para sugerir que a superfície do material foi bombardeada com nêutrons de 2,5 MeV durante o experimento... A taxa de fluxo de nêutrons aumentou em 1,7%.”

“Temos a confirmação de que a reação de fusão ocorreu!”

Todos no laboratório estavam animados e quase começaram a comemorar.

Especialmente Sheng Xianfu!

Ele apertou os punhos com força.

Isso pode funcionar!

Não havia ninguém mais animado do que ele.

No entanto, embora os resultados experimentais fossem gratificantes, a taxa de fluxo de nêutrons não era ideal.

Eles apenas observaram sinais de reações de fusão ocorrendo. Eles ainda estavam longe de usar essa configuração para reações de fusão controláveis estáveis.

O Professor Li Changxia olhou para os dados no relatório experimental e disse: “A taxa de fluxo de nêutrons é muito baixa. Se quisermos alcançar uma reação de fusão controlável estável... essa magnitude da onda sonora pode não ser suficiente.”

Lu Zhou assentiu seriamente e disse: “Você está certo, com nossa configuração atual, é difícil alcançar reações de fusão controláveis estáveis. Acho que temos que trocar o fluido.”

O Professor Li Changxia perguntou: “Que tipo de fluido você planeja usar?”

Lu Zhou balançou a cabeça e disse: “Eu não sei, mas tenho uma ideia aproximada.”

“Ideia?”

“Sim.” Lu Zhou assentiu e disse: “Como os líquidos tradicionais não conseguem atingir os requisitos em temperatura ambiente, por que não tentamos metais líquidos? Acho que o lítio líquido pode valer a pena tentar...”