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Tecnologia

Guarda degli scienziati distruggere un laboratorio con un campo magnetico devastante

Dei ricercatori all'Università di Tokyo stavano cercando di creare un campo magnetico piuttosto forte, ma quello che hanno ottenuto è stato ben più grande di quanto si aspettassero.

All'inizio di quest'anno, dei ricercatori dell'Università di Tokyo hanno creato per sbaglio il più forte campo magnetico controllabile della storia e hanno fatto saltare in aria le porte del loro laboratorio quando lo hanno provato.

Come spiegato in un paper recentemente pubblicato su Review of Scientific Instruments, i ricercatori hanno prodotto un campo magnetico per provare le proprietà materiali di un nuovo sistema generatore. Si aspettavano di raggiungere un picco di intensità del campo magnetico di circa 700 Tesla, ma la macchina, invece, ne ha prodotto uno di 1.200 Tesla. (Per capirci, il magnete di un frigorifero ha circa 0.01 Tesla).

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Si tratta del più potente campo magnetico mai generato in un ambiente chiuso e controllato, ma non è il campo magnetico più forte mai prodotto. Questo onore è riservato a dei ricercatori russi, che ne avevano generato uno da 2.800 Tesla nel 2001.

Sia nell'esperimento giapponese che in quello russo, i campi magnetici sono stati generati usando una tecnica chiamata compressione a flusso elettromagnetica. Questa tecnica produce un breve picco nella potenza del campo magnetico restringendolo rapidamente ad una dimensione ridotta. Questa tecnica è usata dagli anni '40, ma all'inizio veniva implementata sfruttando grandi quantità di TNT per generare un'esplosione potente abbastanza da comprimere il campo magnetico. La parte negativa di questa tecnica era che poteva essere eseguita soltanto una volta, visto che l'esplosione distruggeva tutto l'equipaggiamento. Inoltre, era difficile da riprodurre ed era ovviamente complesso controllare l'esplosione.

Invece che usare il TNT per generare il campo magnetico, i ricercatori giapponesi hanno scaricato un grande quantitativo di energia — 3.2 megajoule — nel generatore per far sì che un campo magnetico debole prodotto da una bobina fosse rapidamente compresso alla velocità di circa 20.000 miglia al secondo. Fare questo significa fornire 4 milioni di ampere di corrente al generatore, che per capirci si tratta di un quantitativo di energia equivalente e diverse migliaia di fulmini. Quando questa bobina viene compressa al suo massimo, tenta poi di tornare alla sua dimensione originale. Ciò produce un'onda d'urto piuttosto potente che ha distrutto la bobina e gran parte del generatore.

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Per proteggersi dall'onda d'urto, i ricercatori giapponesi hanno costruito una gabbia di ferro per il generatore. Ciononostante, l'avevano costruita per reggere soltanto circa 700 Tesla, per questo motivo l'onda d'urto da 1.200 Tesla ha finito per far saltare in aria la gabbia.

"Non mi aspettavo sarebbe stato così potente," ha spiegato a IEEE Spectrum Shojiro Takeyama, fisico della University of Tokyo. "La prossima volta costruiremo una gabbia più resistente."

Secondo i ricercatori, questo esperimento non ha solamente fornito dei dati circa al modo in cui diversi materiali rispondono alla stimolazione da parte di campi magnetici forti, ma potrebbe rivelarsi utile anche nel campo di studi mirato alla produzione dell'energia a fusione. Molti dei principali progetti per reattori a fusione richiedono l'applicazione di un campo magnetico forte nell'ordine delle migliaia di Tesla per brevi periodi di tempo, un requisito che i ricercatori hanno definito "incredibilmente vicino" al risultato che loro hanno prodotto.

Dopo aver effettuato alcuni aggiustamenti al generatore e aver ricostruito la gabbia di ferro, i ricercatori hanno in piano di fornire 5 megajoule di energia al generatore la prossima volta, che dovrebbe produrre circa 1.500 Tesla.

Questo articolo è apparso originariamente su Motherboard US.