ӨДРИЙН СОНИН ҮНЭНИЙГ ХЭЛНЭ
Булангууд
2016.02.27 01:02

Бодисын дөрөв дэх төлөв: Устөрөгчийн плазмыг гарган авчээ

Үйлвэрээр гаргасан анхны устөрөгчийн плазм ингэж харагдаж байна

Дэлхий дээрх бодисууд хатуу, шингэн, хий гэсэн гурван төлөвт багтдаг хэмээн Ерөнхий боловсролын сургуульд заадаг. Харин бодисын дөрөв дэх төлөвөөр эрдэмтэд плазм (сийвэн) буюу ионжсон хийг нэрлэдэг. Плазм нь ер бусын шинж чанарынхаа хувьд бодисын дөрөв дэх төлөв гэгддэг байна. "Ионжсон" гэдэг нь атом, молекулаас салсан нэг юм уу түүнээс дээш тооны чөлөөт электроныг хэлнэ.

Биеийг халаах тусам бөөмс улам хурдан болдог. Маш өндөр температурт халаавал бөөмс илүү хүчтэй мөргөлдөж эхлэх бөгөөд үр дүнд нь бөөмс бутран задарч нэмэх, хасах цэнэгтэй ионууд болно. Энэ төлөвийг плазм гэдэг байна.

Орчлон ертөнц дээрх хамгийн түгээмэл хэлбэр нь нар болон бусад одод дээр орших плазмын төлөв юм. Цахилгаан цахих нь дэлхийн гадаргуу дээрх плазмын нэг жишээ юм. Энэ үед температур нь ойролцоогоор 28000К хүрдэг байна.

Хийн атомууд ионжих шалтгаан олон боловч голдуу температураас хамаарч байдаг. Өөрөөр хэлбэл температур ихсэх тусам атомууд электроноо алдаж ионждог байна. Тэгэхлээр ионжлолын зэргээс (хэр сайн ионжсоноос хамаарч) плазмыг сул, хүчтэй ионжлогдсон гэж ангилж болно. Гал нь плазм төлөв дэх бодисын хамгийн сул нэг хэсэг юм. Плазм нь ийнхүү маш өндөр температуртай орчинд бий болж үүсдэг, барьж хадгалах боломжгүй учраас өмнө нь гаргаж авч чаддаггүй байв.

“Вендельштэйн 7х” халуун цөмийн реактор

Тэгвэл Германы эрдэмтэд энэ оны хоёрдугаар сард бодисын дөрөв дэх төлөвийг үйлдвэрлэлийн орчинд гарган авчээ. Тус улсын Балтийн тэнгисийн ойролцоо орших “Грийфсалд Их сургуулийн Макс Бланк хүрээлэнгийн плазм физикийн туршилтын лабораторид анх удаа устөрөгчийн плазмыг гарган авчээ. Шинжлэх ухааны түүхэнд тэмдэглэхүйц энэхүү явдал энэ сарын 3-нд болсон байна. Эрдэмтэд хүчилтөрөгчийн плазмыг гарган авахын тулд Вендельштэйн 7х халуун цөмийн реакторыг ашиглажээ.

Түүхэнд тэмдэглэхүйц энэхүү үйл явдлыг албан ёсоор зарлах үед ХБНГУ-ын канцлер Ангела Меркель тус их сургуульд зочлон эрдэмтдэд баяр хүргэсэн байна. Мөн тэрбээр үйлдвэрийн орчинтой танилцаж, анхны устөрөгчийн плазмыг харжээ.

“Вендельштэйн 7х” гэх уг халуун цөмийн реакторыг анх 2011 оноос барьж суурилуулж эхэлсэн байна. Энэ нүсэр тогоо нь дэлхий дээрх хамгийн том цөмийн хайлуулах тоног төхөөрөмж буюу ууршуулагч реакторын нэг юм.

Германы эрдэмтэд бодисын дөрөв дэх төлөвийг гарган авах туршилтын ажлыг өнгөрсөн оны аравдугаар сараас хийж эхэлсэн бөгөөд ийнхүү маш богино хугацаанд амжилттай ажиллан устөрөгчийн сийвэнгийн анхны гэрлийг гаргажээ. Устөрөгчийн сийвэнг амьдрал дээр гарган авахын тулд гели тэргүүтэй 300 гаруй ховор хий, бодисыг түүхий эд болгон ашигласан байна.

Ингэхдээ “Вендельштэйн 7х” халуун цөмийн реакторыг зургаан сая хэмийн хэмжээнд ажиллуулсан байна. Энэхүү хайлуулах реактор нь 80 сая хүртэл хайлуулах хүчин чадалтай аж.

Холбооны Бүгд Найрамдах Герман Улсын Засгийн газраас уг туршилтад зориулж 400 сая евро зарцуулаад байгаа аж.

Энэхүү төлөвийн шинж нь нарны гадарга дээрх нөхцөл шиг халуу шатаж байдаг бөгөөд бодисын молекул, атом алдагдсан бүтэц учир эрчим хүч ихээр ялгаруулдаг аж. Усны дусалтай дүйцэхүйц өчүүхэн жижиг устөрөгчийн плазм л гэхэд 6000 богино долгионы зуухнаас гарах дулаантай дүйцэхүйц дулааныг ялгаруулах аж. Гэхдээ одоогоор энэхүү төлөвийг шууд ашиглах боломжгүй.

Учир нь дэлхий дээр энэ төлөвийг ямар нэгэн саванд хадгалах боломжгүй бөгөөд халуун цөмийн реакторт цахилгаан соронзон талбайн тусламжтайгаар барьж байгаа юм.

Макс Бланк хүрээлэнгийн багш доктор, профессор Ханс Стефан Босч “Бидний өмнө маш том боломж нээгдэж байна. Мөн маш ихийг хийж бүтээх, судлах арвин их ажил ундарлаа” хэмээн мэдэгджээ. Эрдэмтэд цаашид энэхүү сийвэнг агуулж хадгалах, эрчим хүчид хэрхэн ашиглах талаар илүү нарийвчилсан судалгааг явуулах юм. Наран дээр байдаг сийвэнг дэлхий дээр гарган авснаар хязгааргүй эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой. Зөвхөн эрчим хүч гэлтгүй энэ төлөвийн тусламжтайгаар маш олон шинэлэг тоног төхөөрөмж, техник хэрэгсэл гарган авах эх үүсвэр бүрдэх юм.

Энэ туршилт амжилттай үргэлжилбэл таван жилийн дараагаас анхны эрчим хүчээ үйлдвэрлэж эхлэх юм байна.

Энэ 2016 оныг шинжлэх ухааны жил гэж нэрлэж болохоор байна. Учир нь шинэ он гараад удаагүй байгаа ч түүхэнд тэмдэглэж үлдэхүйц гайхалтай нээлт, үйлд явдлууд өрнөж байна. Тухайлбал, энэ сарын 11-ний өдөр АНУ-ын эрдэмтэд таталцлын хүчний долгионыг түүхэнд анх удаа долгион хүлээж авах асар хүчтэй төхөөрөмжийн тусламжтайгаар шууд бүртгэж авсан билээ. Германы нэрт эрдэмтэн Альберт Эйнштейн зуу гаруй жилийн өмнө энэхүү таталцлын хүчний долгионыг цэвэр хийсвэр математик сэтгэлгээний үндсэн дээр гаргаж ирж байсан нь ийнхүү бодитоор нотлогдсон юм.

Э.НОМИН

Онцлох нийтлэлүүд