200-річна теорія теплопередачі підтверджена в плазмі високої щільності енергії

Явище, описане Жозефом Фур'є понад 200 років тому, — міжфазний термічний опір (ITR), — вперше було задокументовано в плазмі високої щільності енергії (HED) дослідниками з Університету Невади, Рено, та Лос-Аламоської національної лабораторії. Результати, опубліковані в Nature Communications, показують, що тепловий потік ускладнений між матеріалами при екстремальних тисках і температурах, таких як ті, що зустрічаються в експериментах з термоядерного синтезу та всередині планет. Використовуючи лазер Omega-60 в Лабораторії лазерної енергетики в Рочестері, штат Нью-Йорк, команда під керівництвом Томаса Вайта та Кемерона Аллена нагрівала мідні фольги за допомогою енергетичного лазера для випромінювання рентгенівських променів, які потім нагрівали вольфрамовий дріт поруч із пластиковим покриттям. На диво, теплопередача між вольфрамом і пластиком була значно ускладнена. Вайт пояснив, що електрони, які несуть теплову енергію, розсіюються на межі розділу, що перешкоджає ефективному тепловому потоку. Це відкриття має важливе значення для експериментів з інерційного утримання термоядерного синтезу, де використовуються багатошарові мішені. Розуміння ITR може вирішити розбіжності між моделюванням та експериментальними результатами. Єремія Вільямс, директор програми фізики плазми Національного наукового фонду, зазначив, що ця робота дає нове уявлення про передачу енергії в екстремальних умовах, що має наслідки для технологій, починаючи від медичної діагностики та закінчуючи національною безпекою.