Когда пузырь разрушается, теория предсказывает, что газ внутри должен быть сжат так плотно, что становится столь же жарко как поверхность ярких звезд. Теперь, исследователи наконец показали, что это действительно имеет место, с помощью нового метода, позволяющего им измерять температуру, созданную, когда единственный пузырь разрушается. Метод мог открыть дверь для более простых способов изучить и разработать системы ядерного синтеза.
Ученые долго подозревали, что интенсивные давления, сгенерированные в разрушающихся пузырях, могут привести к экстремальным температурам и сформировать плазму – супергорячий газ, происходящий в межзвездном пространстве и в атмосферах некоторых звезд. Изучить процесс, исследователи, превращенные к люминесценции вследствие кавитации воды в ультразвуковом поле, в которой пузыри в жидкости излучают свет, когда они засыпаны звуковыми волнами. Метод ранее использовался для изучения облаков пузырей в различных жидкостях. Но никто не был в состоянии изучить единственные пузыри, потому что свет, который они генерировали, был слишком слаб для измерения.
Улучшать сигнал, химиков Дэвида Флэннигэна и Кеннета Саслика в Университете Иллинойса в Равнине Урбаны, сделанной пузырями газа ксенона и аргона в чане серной кислоты. Они тогда бомбардировали пузыри волнами ультразвука. Пузыри пылали так ярко, они могли быть замечены при свете дня невооруженным глазом.Измерения этого света показали, что разрушающийся пузырь может генерировать температуры целых 20,000 K – в 4 раза более горячий, чем поверхность солнца.
Эта экстремальная температура указывает, что существует плазма в пузырях, сообщают исследователи на этой неделе по своей природе. Изучение таких условий, они говорят, могло помочь поиску использования сильных энергоисточников, таких как ядерный синтез.
«Это – очень важный результат», говорит Лоуренс Крум, директор Центра Промышленного и Медицинского Ультразвука в университете Вашингтона в Сиэтле и одном из первых людей, которые изучат люминесценцию пузыря. «Suslick показал изящный, простой способ изучить плазменное формирование», говорит он. «В будущем этот метод мог бы предложить альтернативу дорогим ядерным научно-исследовательским лабораториям сегодня».