.Fusion breakthrough is a milestone for climate, clean energy
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.Fusion breakthrough is a milestone for climate, clean energy
핵융합 혁신은 기후, 청정 에너지를 위한 이정표입니다
매튜 댈리, 마이클 필리스, 제니퍼 맥더모트, 매디 부라코프 대통령의 과학 고문 Arati Prabhakar와 오른쪽에 합류한 Jennifer Granholm 에너지 장관 2022년 12월 13일 화요일. 크레딧: AP Photo/J. 스콧 애플화이트 DECEMBER 13, 2022
과학자들은 화요일 처음으로 핵융합 반응에서 점화에 사용된 것보다 더 많은 에너지를 생산했다고 발표했습니다 . 이는 태양에 동력을 공급하는 프로세스 를 활용하려는 수십 년 간의 탐구 에서 중요한 돌파구입니다. 에너지부는 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립 연구소의 연구원들이 지난주 결과를 달성했다고 밝혔다. 순 에너지 이득(net energy gain)으로 알려진 목표는 핵융합이 매우 높은 온도와 압력에서 일어나기 때문에 제어하기 매우 어렵기 때문에 파악하기 어려웠습니다.
제니퍼 그랜홀름(Jennifer Granholm) 에너지부 장관과 다른 관리들은 이 돌파구가 국방의 발전과 청정 전력의 미래를 위한 길을 열 것이라고 말했습니다. Granholm은 워싱턴에서 열린 기자 회견에서 "점화를 통해 처음으로 별과 태양에서만 발견되는 특정 조건을 복제할 수 있게 되었습니다."라고 말했습니다.
"우리 사회에 힘을 실어줍니다." 융합 점화는 "21세기의 가장 인상적인 과학적 업적 중 하나"라고 Granholm은 말하며 획기적인 발전은 "역사책에 기록될 것"이라고 덧붙였습니다. Granholm과 함께 등장한 백악관 과학 고문 Arati Prabhakar는 12월 5일 달성된 핵융합 점화를 "인내가 실제로 달성할 수 있는 엄청난 예"와 "믿을 수 없는 공학적 경이로움"이라고 말했습니다.
로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)의 국립 점화 시설(National Ignition Facility)에서 제공한 날짜가 표기되지 않은 이 이미지는 캘리포니아 리버모어에 있는 NIF 타겟 베이를 보여줍니다. 이 시스템은 이 거대한 구의 중심에 수렴하는 192개의 레이저 빔을 사용하여 작은 수소 연료 펠릿을 폭발시킵니다. 에너지부 관계자는 2022년 12월 13일 화요일에 핵융합에 대한 "주요 과학적 돌파구" 발표가 있을 것이라고 말했습니다. 크레딧: AP를 통한 Damien Jemison/Lawrence Livermore
국립 연구소, 파일 핵융합 지지자들은 그것이 언젠가 화석 연료와 다른 전통적인 에너지원을 대체할 수 있기를 희망합니다. 융합을 통해 가정과 기업에 전력을 공급하는 무탄소 에너지를 생산하려면 아직 수십 년이 걸릴 것입니다. 그러나 연구원들은 이번 발표가 상당한 도약을 의미한다고 말했습니다. MIT 플라스마 과학 및 융합 센터 소장이자 핵융합 연구의 선두주자인 데니스 와이트(Dennis Whyte) 교수는 "거의 시작 총성이 울리는 것과 같다"고 말했다. "우리는 기후 변화와 에너지 안보를 해결하기 위해 핵융합 에너지 시스템을 사용할 수 있도록 추진해야 합니다."
Livermore Lab의 Kim Budil 이사는 핵융합 기술의 상업적 사용에 "매우 중요한 장애물"이 있지만 최근 몇 년간의 발전은 이 기술이 50년 또는 60년이 아니라 "수십년" 내에 널리 사용될 가능성이 있음을 의미한다고 말했습니다. 이전에 예상했던 대로. 핵융합은 엄청난 양의 에너지와 열을 방출하여 헬륨으로 결합하는 힘으로 수소 원자를 서로 밀어붙이는 방식으로 작동합니다. 다른 핵반응과 달리 방사성 폐기물을 생성하지 않습니다. 조 바이든 대통령은 이 돌파구를 연구 개발에 계속 투자해야 할 필요성을 보여주는 좋은 예라고 말했습니다. 그는 백악관에서 "에너지부에서 핵무기 전선에서 무슨 일이 벌어지고 있는지 보라. 좋은 소식이 많다"고 말했다.
수십억 달러와 수십 년의 노력이 융합 연구에 투입되어 찰나의 순간에 짜릿한 결과를 낳았습니다. 이전에 성공을 거둔 Lawrence Livermore의 부서인 National Ignition Facility의 연구원들은 192개의 레이저와 태양 중심보다 몇 배 더 뜨거운 온도를 사용하여 매우 짧은 핵융합 반응을 일으켰습니다. 대통령의 과학 고문 Arati Prabhakar와 오른쪽에 합류한 Jennifer Granholm 에너지 장관 2022년 12월 13일 화요일. 크레딧: AP Photo/J. 스콧 애플화이트 레이저는 소형 구형 캡슐에 엄청난 양의 열을 집중시켰다고 에너지부 기관인 국가 핵 안보국의 부국장인 마빈 아담스(Marvin Adams)는 말했습니다.
그 결과 반응이 그것을 생성하는 데 사용된 빛에 포함된 것보다 약 1.5배 더 많은 에너지를 생성하는 과열된 플라즈마 환경이 되었습니다. 로체스터 대학교(University of Rochester)의 교수이자 레이저 융합 전문가인 Riccardo Betti는 순수 에너지 획득이 지속 가능한 전기로 이어지기까지는 아직 갈 길이 멀다고 말했습니다. 그는 석유를 휘발유로 정제하고 점화하면 폭발이 일어날 수 있다는 사실을 인간이 처음 알게 되었을 때의 돌파구에 비유했습니다. "아직도 엔진이 없고 타이어도 없습니다." Betti가 말했습니다. "당신은 차가 있다고 말할 수 없습니다."
-순수 에너지 이득 달성은 레이저를 작동하고 프로젝트를 실행하는 데 필요한 총 전력량이 아니라 핵융합 반응 자체에 적용되었습니다. 핵융합이 실행 가능하려면 훨씬 더 많은 전력을 더 오랜 기간 동안 생산해야 합니다. Budil은 사람들이 때때로 LLNL로 알려진 리버모어 연구소가 "'Lasers, Lasers, Nothing but Lasers'를 의미한다"고 농담을 한다고 말했습니다. 그러나 그녀는 연구소의 모토가 "우리의 접근 방식을 훌륭하게 요약합니다: 임무에 대한 과학과 기술"이라고 말했습니다. 별의 물리학을 제어하는 것은 엄청나게 어렵습니다. Whyte는 연료가 태양의 중심보다 더 뜨거워야 한다고 말했습니다.
연료는 뜨거운 상태를 유지하는 것이 아니라 누출되어 차가워지기를 원합니다. 그것을 억제하는 것은 도전이라고 그는 말했다.
에너지부 장관 Jennifer Granholm이 2022년 12월 13일 화요일 워싱턴 에너지부에서 열린 기자 회견에서 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 이루어진 핵융합 연구의 주요 과학적 돌파구를 발표했습니다. 신용: AP 사진/ 제이. 스콧 애플화이트
캘리포니아 연구소의 결과는 예상을 뛰어넘었다고 플라즈마 물리학을 전문으로 하는 런던 임페리얼 칼리지의 교수인 Jeremy Chittenden은 말했습니다. 핵융합을 사용 가능한 전원으로 전환하려면 갈 길이 멀지만, Chittenden은 실험실의 성과로 인해 언젠가 "우리가 생각했던 이상적인 전원", 즉 탄소를 배출하지 않고 작동하는 전원이 될 것이라고 낙관했습니다.
바닷물에서 추출할 수 있는 풍부한 형태의 수소. 핵융합에 대한 한 가지 접근 방식은 수소를 전하를 띤 가스인 플라즈마로 전환한 다음 거대한 자석에 의해 제어됩니다. 이 방법은 국제 핵융합 실험 원자로(International Thermonuclear Experimental Reactor)라고 불리는 35개국 간의 협력과 매사추세츠 공과 대학 및 민간 기업의 연구원들이 프랑스에서 탐구하고 있습니다. 작년에 두 대륙에서 이러한 프로젝트를 수행하는 팀은 작업에 필요한 필수 요소의 상당한 발전을 발표했습니다. 미시간 대학의 교수이자 실험 플라즈마 물리학자인 Carolyn Kuranz는 그 결과가 그녀와 다른 사람들이 핵융합 에너지를 그리드로 가져오는 데 필요할 것이라고 말한 민간 산업을 포함하여 핵융합 연구에 "증가된 관심과 활력"을 가져오는 데 도움이 되기를 희망했습니다.
Kuranz는 "더 이상의 기후 변화를 방지하려면 다양한 에너지 생산 옵션이 필요합니다."라고 말했습니다. "그리고 핵 에너지(핵분열과 핵융합 모두)는 정말로 그 방정식의 일부가 되어야 합니다. 우리는 재생 에너지만으로는 거기에 도달하지 못할 것입니다." © 2022 AP 통신. 판권 소유. 이 자료는 허가 없이 게시, 방송, 재작성 또는 재배포할 수 없습니다. 추가 탐색 미국 과학자들이 핵융합 에너지의 돌파구를 발표할 예정입니다.
https://phys.org/news/2022-12-scientists-fusion-energy-breakthrough-1.html
.Could axion decay underlie excess cosmic optical background?
액시온 붕괴가 과도한 우주 광학 배경의 기초가 될 수 있습니까?
잉그리드 파델리, Phys.org SPHEREx(우주의 역사를 위한 분광 광도계, 재이온화 신기원 및 얼음 탐사기)는 행성계에서 우주, 은하 및 물의 기원을 탐구하기 위해 설계된 NASA의 우주 관측소입니다. 신용: NASA 제트 추진 연구소, Wikimedia Commons를 통한 공개 도메인. DECEMBER 14, 2022 FEATURE
-COB(cosmic optical background)는 은하수 외부의 모든 광원에서 방출되는 가시광선입니다. 매우 정밀하고 정교한 망원경을 통해서만 관찰할 수 있는 이 희미한 빛은 천체 물리학자가 우주의 기원과 우리 은하 너머에 있는 것에 대해 더 많이 알 수 있도록 도울 수 있습니다. 작년에 미국 전역의 여러 연구소에서 일하는 물리학자들은 10년 전에 NASA가 발사한 행성 간 우주 탐사선인 New Horizons 우주선이 수집한 지금까지 수집된 가장 정확한 COB 측정치를 발표했습니다. 이러한 측정은 COB가 이론적 예측보다 2배 더 밝다는 것을 시사했습니다.
존스 홉킨스 대학의 연구원들은 최근 이렇게 관찰된 과도한 빛이 액시온으로 알려진 가설 유형의 암흑 물질 입자의 붕괴 로 인해 발생할 수 있는 가능성을 탐구하는 이론적 연구를 수행했습니다. Physical Review Letters 에 발표된 논문에서 그들은 8~20eV 사이의 질량을 가진 액시온이 New Horizons 팀이 측정한 과도한 COB 플럭스를 잠재적으로 설명할 수 있음을 보여주었습니다. "Marc Postman은 놀라운 관측 우주론자인 길 건너 동료이며 Todd Lauer 및 New Horizons 팀과 함께 그의 논문이 나왔을 때 나는 그것을 발견하고 읽었습니다. "라고 연구원 중 한 명인 Marc Kamionkowski는 말했습니다. 연구, Phys.org에 말했다.
-"그들이 수집한 측정은 강력한 천문 관측소를 원래 용도와 다른 목적으로 교묘하게 용도 변경한 훌륭한 예입니다. 우리는 몇 년 전에 이 믿을 수 없을 정도로 작은 우주선을 명왕성을 향해 보냈고 예상한 대로 모든 일을 했습니다. 브레이크도 없고 할 일도 별로 없이 여전히 태양에서 점점 더 멀어지고 있습니다. Marc와 Todd는 처음으로 이것이 태양계의 모든 미해결 은하에서 나오는 광학 광자의 우주 배경을 감지하는 데 사용될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 우주, 그랬어."
-액시온이 두 개의 광자로 붕괴하는 파인만 도표. 루프의 입자에는 모든 하전 경입자 및 쿼크가 포함됩니다. 크레딧: Caltech(https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March06/Overduin/Overduin6.html).
Lauer와 그의 동료들의 논문을 읽은 후, Kamionkowski는 그들이 측정한 과잉이 실제로 액시온의 붕괴에 기인한다면, 이것은 이용 가능한 우주론적 데이터를 사용하여 잠재적으로 확인될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 구체적으로, 이 초과분은 새롭고 잠재적으로 가치 있는 측정값을 수집하기 위해 근적외선 우주 관측소를 우주로 보내는 계획된 2년 NASA 임무인 SPHEREx 동안 높은 신호 대 잡음비로 감지될 것입니다.
Kamionkowski는 "우리의 계산은 우리와 수많은 다른 사람들이 수년 동안 수행해 온 계산 유형이기 때문에 당혹스러울 정도로 간단합니다."라고 설명했습니다. " 액시온 의 2광자 붕괴가 우주 신호로 이어질 수 있다는 생각은 제가 30년 전 대학원생이었을 때 이미 있었습니다. 우리의 작업은 단순히 시간이 지남에 따라 액시온 붕괴에 의해 생성된 모든 광자를 합산하는 것입니다.
적분. 우리는 거기에 우주 적색편이의 일부 요소를 정확하게 가져와야 했지만, 그것은 일반적인 우주론 수업의 숙제 문제입니다." 전반적으로 Kamionkowski와 그의 동료들이 수행한 계산은 액시온 암흑물질 붕괴와 NASA의 SPHEREx 위성에서 수집하도록 설정된 미래 LIM(line-intensity-mapping) 측정을 사용하여 최근에 관찰된 과도한 COB 사이의 연결을 확인하거나 반증할 가능성을 강조합니다.
-SPHEREx는 2025년에 출시되어 약 4억 5천만 개의 은하에서 발생하는 근적외선 신호를 측정할 것으로 예상됩니다. Johns Hopkins의 연구원들은 이미 후속 논문을 발표했는데 , 여기서 그들은 감마선 으로부터 COB에 대한 기존 제약 조건과 함께 액시온 붕괴 시나리오의 일관성을 탐구했습니다 . "NASA의 페르미 망원경은 800개 이상의 블레이저에서 감마선 에너지 스펙트럼을 얻었고 가장 높은 에너지의 감마선은 COB 광자와 산란을 통해 전자-양전자 쌍을 생성하여 감쇠할 수 있습니다."라고 Kamionkowski는 덧붙였습니다. "우리의 새로운 연구에서 우리는 이 COB 산란에서 예상되는 감쇠를 모델링했으며 Fermi 데이터와 비교하여 암흑 물질 붕괴로 인한 COB 배경에 상한선을 둘 수 있었습니다. 이는 여전히 New Horizons에서 추론한 COB 과잉과 일치합니다. . "제 학생인 Gabriela Sato-Polito도 Dan Grin(Haverford College)과 함께 작업하여 암흑 물질 붕괴 라인에 대한 여러 고적색편이 클러스터의 깊은 VLT 이미지를 조사했습니다. 이러한 측정을 통해 전부는 아니지만 일부를 조사할 수 있습니다. 암흑 물질에 대한 매개 변수 공간은 New Horizons 과잉과 일치하게 붕괴합니다."
추가 정보: José Luis Bernal 외, Cosmic Optical Background Excess, Dark Matter, and Line-Intensity Mapping, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.231301 Tod R. Lauer 외, New Horizons Observations of the Cosmic Optical Background, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/abc881 José Luis Bernal 외, γ선 감쇠로 암흑 물질 찾기, arXiv (2022). DOI: 10.48550/file.2208.13794 저널 정보: Physical Review Letters , Astrophysical Journal , arXiv
https://phys.org/news/2022-12-axion-decay-underlie-excess-cosmic.html
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메모 2212150446 나의 사고실험 oms 스토리텔링
액시온 붕괴가 과도한 우주 광학 배경의 기초가 될 수 있을까? 액시온이 두 개의 광자로 붕괴하는 파인만 도표. 루프의 입자에는 모든 하전 경입자 및 쿼크가 포함됩니다.
COB(cosmic optical background)는 은하수 외부의 모든 광원에서 방출되는 가시광선이다. 샘플c.oss.base는 엑시온oser.oss에 의해 증폭되는 가시광선일 수 있다. oser.unit의 구조를 드려다 보면 사각형의 한점에서 3개의 광자가 붕괴되어 xyz 삼각형을 이루고 2개씩 쌍을 이룬 광자가 나타난다. 그리하여 base에 의해 다른 엑세온을 a.mser로 이여져 oser.oss.base를 이룬다. 허허.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
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0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms (standard)
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00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
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0000000q000
000000000q0
sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Feynman diagram of an axion decaying into two photons. The particles in the loop include all charged lepton and quarks.
-Cosmic optical background (COB) is the visible light emitted by all light sources outside the Milky Way. Only visible through very precise and sophisticated telescopes, this faint glow could help astrophysicists learn more about the origins of the universe and what lies beyond our galaxy. Last year, physicists working at various laboratories across the United States released the most accurate COB measurements ever collected by the New Horizons spacecraft, an interplanetary space probe launched by NASA a decade ago. These measurements suggested that the COB was twice as bright as theoretically predicted.
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memo 2212150446 my thought experiment oms storytelling
Could axion decay be the basis for an excessive cosmic optical background? Feynman diagram of an axion decaying into two photons. The particles in the loop include all charged lepton and quarks.
The cosmic optical background (COB) is the visible light emitted by all sources outside the Milky Way. Sample c.oss.base may be visible light amplified by exionoser.oss. Looking at the structure of oser.unit, three photons collapse at one point in the square to form an xyz triangle, and photons paired by two appear. Thus, other exeons are connected to a.mser by base to form oser.oss.base. haha.
Samplea.oms (standard)
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f000e0 b0dac0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
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0ace00 df000b
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sampleb. qoms (standard)
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sample c.oss (standard)
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