Постоји тренутак у било којем филму или цртаћу који приказује лудог научника када укључе прекидач или помешају две хемикалије и бум, а њихова лабораторија експлодира и дим пуше кроз прозоре и врата. У стварности, бар у модерном добу, лабораторијске експлозије нису обесхрабрене. Али недавни експеримент са електромагнетизмом у Токију произвео је најјаче контролирано магнетно поље икада створено, извештава Самуел К. Мооре из ИЕЕЕ Спецтрума, довољно снажног да отвори врата експлозије лабораторија.
До великог праска дошло је када су истраживачи са Универзитета у Токију пумпали 3, 2 мегајоула електричне енергије у посебно дизајнирану завојницу да би се произвело велико магнетно поље. Док су се истраживачи надали да ће поље достићи 700 тесла, јединица која се користи за мерење густине магнетног флукса или неформално, магнетне снаге поља. Уместо тога, поље је достигло 1.200 тесла. То је око 400 пута јаче од најмоћније МРИ машине која производи три тесла. Резултирајућа експлозија савила се до гвозденог ормарића у који је уређај био затворен и отворила метална врата.
"Дизајнирао сам жељезно кућиште да издржи око 700 Т", каже Мооре физичар Схојиро Такеиама, виши аутор студије у часопису Ревиев оф Сциентифиц Инструментс. „Нисам очекивао да ће бити тако висок. Следећи пут ћу је ојачати. “
Срећом, сами истраживачи били су смештени у контролну собу, заштићену од експлозије.
Па, шта су Такеиама и његове колеге радили пуштајући огромне магнетне дизалице усред Токија? Рафи Летзер из ЛивеСциенцеа објашњава да научници већ неколико деценија проводе све већа контролисана магнетна поља. Такеиама покушава последњих 20 година да победи ниво од 1.000 тесла, достижући циљ овим новим уређајем.
У основи, електромагнет је низ цеви које се састоје од завојнице са бакреном унутрашњом завојницом унутар ње. Када се огромне количине електричне енергије провлаче кроз завојнице, унутрашњи калем се урушава на себе брзином Мацха 15, што је преко 3 миље у секунди. Магнетно поље у завојници компримира се чвршће и чвршће док не достигне невероватно високе нивое. Затим се у делићу секунде цела ствар руши, што резултира експлозијом. С мало више инжењерства и нешто јачим вратима, тим вјерује да би могли свој уређај гурнути у 1.800 тесла.
Ово није било највеће магнетно поље које су људи икада генерисали. Нека супер-јака поља производе ласери, али су толико мала и краткотрајна да их је тешко проучити или користити. Такеиама каже Летзеру да су историјски, амерички и руски истраживачи урадили велике екстерне тестове коришћењем високог експлозива постављеног око магнетних завојница, производећи поља до 2800 тесла. Али и ови су несавршени.
„Не могу извести ове експерименте у затвореним лабораторијама, па обично изводе све напољу, попут Сибира у пољу или негде на веома широком месту у Лос Аламосу [Нев Мекицо], “ каже он. „И они покушавају да изврше научно мерење, али због ових услова, врло је тешко извршити прецизна мерења.“
Међутим, тимски алат се може користити у контролисаном лабораторијском окружењу и производи релативно велико поље, нешто мање од нанометара, што је довољно велико да се направи права наука. Према саопштењу за штампу, циљ је произвести контролисано магнетно поље које би физичари могли да користе. Нада је да се поље може довољно добро контролисати да се материјали могу смјестити унутар малог поља како би истраживачи могли довести електроне до њихове "квантне границе", у којој су честице све у свом основном стању, откривајући својства која истраживачи још увијек нису имали открити. У том случају, веће је боље.
"Генерално, што је веће поље, резолуција мерења постаје све боља и боља", каже Такеиама Моореу у ИЕЕЕ.
Друга могућа примена - када се експлозије разраде из система - је употреба у фузионим реакторима, врста уређаја за производњу енергије у којем се плазма држи стабилним користећи снажно магнетно поље као своје водоничне фузије, стварајући реакцију сличну оној сунца и производи готово неограничену чисту енергију. Према саопштењу, истраживачи верују да им је потребно да могу да контролишу магнетно поље од 1.000 тесла да би произвели трајну нуклеарну фузију.
