Ukuran Baru Lebur Berlian Boleh Tiga Kali Gandakan Tenaga Fusion dan Jelaskan Planet Gergasi Ais

Mengapa Ketepatan Penting untuk Fusion Kurungan Inersia

Di Kemudahan Ignition Nasional (NIF), berlian digunakan sebagai cengkerang ablater yang membungkus bahan api fusion semasa implosi . Kelakuan lebur dan persamaan keadaan yang mengawal bagaimana kapsul bertindak balas terhadap haba dan tekanan melampau adalah penting untuk mencapai mampatan cekap.

Dengan menggunakan data lebur yang diperbetulkan, penyelidik percaya mereka boleh "tiga kali gandakan keuntungan tenaga" daripada implosi fusion NIF melalui mampatan lebih cekap dan reka bentuk kapsul yang lebih baik . Ini mewakili langkah penting ke arah matlamat fusion kurungan inersia sebagai sumber tenaga yang boleh dilaksanakan.

Apa Maknanya untuk Uranus dan Neptun

Eksperimen mencapai tekanan dan suhu melebihi yang terdapat dalam bahagian dalam planet gergasi ais, memberikan pengesahan langsung pertama bahawa berlian kristal boleh kekal stabil jauh di dalam Uranus dan Neptun . Data menunjukkan bahawa berlian cair menjadi cecair logam lebih tumpat di bawah keadaan tersebut, yang secara langsung memaklumkan model struktur planet, evolusi terma, dan juga pemendakan 'hujan berlian' dalam dunia ini .

Ini membina kajian mampatan kejutan lebih awal yang telah mencadangkan berlian boleh stabil jauh di dalam planet gergasi, menunjukkan bahawa keluk lebur mempunyai cerun Clapeyron negatif pada tekanan ultra tinggi — berlian menjadi lebih tumpat apabila ia cair, yang merupakan kebalikan daripada apa yang berlaku dengan ais di permukaan Bumi .

Penyelesaian Jarang antara Teori dan Eksperimen

Percanggahan antara hasil eksperimen dan pengiraan adalah biasa dalam fizik tekanan tinggi, tetapi jarang diselesaikan sebersih ini. Gabungan diagnostik dipertingkatkan dan pembelauan sinar-X membolehkan pasukan LLNM mengukur apa yang tidak dapat dilakukan oleh eksperimen lebih awal, dan hasilnya sepadan dengan teori dalam lingkungan ralat .

Penemuan ini juga boleh mempunyai kepentingan lebih luas untuk kelakuan fasa karbon: berlian adalah alotrop karbon yang stabil pada tekanan sehingga 1 terapascal, tetapi melebihi ambang itu, pengiraan mencadangkan pembentukan struktur kubus berpusat badan (BC8), dan pada tekanan melebihi 3 TPa, struktur kubus ringkas diramalkan stabil . Pemahaman baharu tentang keluk lebur berlian ini akan memperhalusi gambar rajah fasa karbon pada keadaan melampau di mana fasa lain ini mungkin muncul.