Potwierdzono istnienie oporu cieplnego na granicy faz w materii o dużej gęstości energii: Implikacje dla fuzji

Naukowcy potwierdzili istnienie oporu cieplnego na granicy faz (ITR) w materii o dużej gęstości energii (HED), co może znacząco wpłynąć na badania nad fuzją inercyjną. Eksperyment, przeprowadzony w ośrodku laserowym OMEGA 60, polegał na ogrzewaniu drutu wolframowego pokrytego tworzywem sztucznym promieniami rentgenowskimi w celu wytworzenia granicy faz o dużej gęstości energii. Stosując radiografię dyfrakcyjną Fresnela, naukowcy zaobserwowali nieciągłość temperatury wynoszącą około 6 eV na granicy faz, co świadczy o ograniczonym przepływie ciepła i znacznym ITR. Zmierzony opór cieplny na granicy faz wynosił R = 3,7 × 10⁻¹⁰ ± 8 × 10⁻¹¹ m²K/W. Odkrycie to podważa założenie, że duża ilość przewodzących elektronów eliminuje ITR w środowiskach HED. Obecność ITR może wpływać na pomiary temperatury w eksperymentach kompresji dynamicznej i znacząco wpływać na projektowanie kapsułek zawierających paliwo w fuzji inercyjnej, gdzie nieciągłości temperatury na granicach faz materiałów mogą prowadzić do gradientów ciśnienia i wpływać na wzrost niestabilności hydrodynamicznej. Uwzględnienie ITR w projektowaniu celów fuzji może poprawić zdolności prognostyczne i przyspieszyć rozwój koncepcji energii fuzji inercyjnej.