Физики раскрыли механизм аномального сжатия дельта-плутония при нагреве

Необычное поведение плутония

В отличие от большинства веществ, которые расширяются при нагреве, дельта-плутоний начинает сжиматься, нарушая привычные физические законы. Это явление долго оставалось загадкой для исследователей в области материаловедения.

Новая теория американских ученых

Специалисты Ливерморской национальной лаборатории разработали модель, которая воспроизводит и объясняет такое поведение. В основе метода лежит вычисление свободной энергии, что позволяет учитывать полезную энергию в системе и сложные взаимодействия между атомами.

Роль магнетизма и электронных эффектов

Пер Сёдерлинд и его коллеги подчеркнули, что на свойства плутония влияют магнетизм, релятивистские эффекты и особенности кристаллической решетки. Впервые в расчетах учитываются магнитные флуктуации, зависящие от температуры, что позволило теории совпасть с экспериментальными наблюдениями.

Применение открытий

Разработанный подход полезен не только для изучения плутония, но и для анализа других металлов, таких как железо и его сплавы, что важно для геофизики и моделирования ядра Земли. Кроме того, это открытие имеет практическое значение для безопасного хранения и транспортировки ядерных материалов, прогнозирования старения боеприпасов и разработки новых сплавов.

Дальнейшие задачи

Текущая модель хорошо работает для «чистого» кристалла дельта-плутония, однако реальные образцы содержат примеси, дислокации и границы зерен. Следующий этап исследований — проверка теории с учетом микроструктуры реальных материалов для инженерных приложений и прогнозирования деформации деталей.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.

Читайте также:

• Лайфхак советских физиков: Как приручить мороз и утеплить дом - расходы на отопление сократятся до 70%
• Выяснилась вся правда: Шпионят ли OZON и Wildberries за пользователями через экраны смартфонов
• Что ждет всех нас к 70 годам: Четыре важных урока еврейской мудрости
• Для блинов на Масленицу берите только эту муку: В Роскачество составили ТОП марок без лишних добавок и бактерий
• Анонсированы 32-градусные морозы: Вильфанд составил прогноз для ПФО