科學家揭示液態碳結構,為核融合發展鋪平道路

编辑者: Vera Mo

由羅斯托克大學和亥姆霍茲德累斯頓-羅森多夫中心 (HZDR) 領導的國際研究團隊在一項突破性發現中,成功觀察並描述了液態碳的結構。這項成就得益於與科學技術設施委員會 (STFC) 和歐洲 X 射線自由電子雷射器 (XFEL) 的合作,為理解行星內部和推進核融合技術開闢了新的可能性。該研究結果於 2025 年 5 月 21 日發表在《自然》雜誌上。

液態碳是一種存在於行星內部的物質,對未來技術具有巨大的潛力。該實驗在德國漢堡附近的歐洲 XFEL 進行,利用英國製造的 DiPOLE 100-X (D100-X) 雷射器將固體碳樣品液化僅十億分之一秒。同時,X 射線束捕獲繞射圖案,揭示了液態碳內的原子排列。

羅斯托克大學和 HZDR 碳工作組負責人 Dominik Kraus 教授說:「這是我們第一次能夠透過實驗觀察液態碳的結構。」測量結果表明,液態碳具有四個最近鄰,其結構與固體鑽石相似。這種精確的知識對於準確的行星建模和開發核融合發電概念至關重要。

STFC 的 DiPOLE 100 雷射技術即將在英國的極端光子學應用中心 (EPAC) 提供,有望徹底改變未來的研究。根據 STFC CLF 主任 John Collier 教授的說法,D100-X 系統代表了英國多年的專業知識,能夠進行曾經認為不可能的測量。這一突破為更快、更高效的實驗鋪平了道路,有可能解開極端物質狀態的更多秘密。

來源

  • ukri.org

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