Uzunmüddətli İstilik Ötürmə Problemlərinin Həlli |MIT xəbərləri

Bu, bir əsrdir ki, alimləri çaşdıran sualdır.Lakin, ABŞ Enerji Departamentinin (DoE) 625,000 dollarlıq Erkən Karyera Fərqli Xidmət Mükafatına layiq görülən Nüvə Elmi və Mühəndisliyi Departamentinin (NSE) dosenti Matteo Bucci cavaba yaxınlaşmağa ümid edir.
İstər makaron üçün bir qazan su qızdırırsınız, istərsə də nüvə reaktoru layihələndirirsinizsə, bir fenomen - qaynama hər iki proses üçün çox vacibdir.
“Qaynama çox səmərəli istilik ötürmə mexanizmidir;səthdən böyük miqdarda istilik bu şəkildə çıxarılır, buna görə də bir çox yüksək enerji sıxlığı tətbiqlərində istifadə olunur "dedi Bucci.İstifadə nümunəsi: nüvə reaktoru.
Təcrübəsizlər üçün qaynama sadə görünür - istiliyi aradan qaldıraraq partlayan baloncuklar əmələ gəlir.Bəs bu qədər çoxlu baloncuklar əmələ gəlsə və birləşsə, daha çox istilik ötürülməsinə mane olan bir buxar zolağı yaratsa nə olar?Belə bir problem qaynama böhranı kimi tanınan məşhur bir varlıqdır.Bu, termal qaçışa və nüvə reaktorunda yanacaq çubuqlarının sıradan çıxmasına səbəb olacaq.Buna görə də, "qaynama böhranının baş verə biləcəyi şərtləri başa düşmək və müəyyən etmək daha səmərəli və rəqabətədavamlı nüvə reaktorlarının inkişafı üçün çox vacibdir" dedi Butch.
Qaynar böhranla bağlı ilk yazılar 1926-cı ildən təxminən bir əsr əvvələ gedib çıxır. Çox iş görülsə də, “aydındır ki, cavab tapa bilməmişik”.Qaynayan böhranlar problem olaraq qalır, çünki modellərin çoxluğuna baxmayaraq, onları sübut etmək və ya təkzib etmək üçün müvafiq hadisələri ölçmək çətindir."[Qaynama] çox, çox kiçik miqyasda və çox, çox qısa müddət ərzində baş verən bir prosesdir" dedi Bucci."Həqiqətən nə baş verdiyini anlamaq və fərziyyələri yoxlamaq üçün lazım olan təfərrüat səviyyəsi ilə izləyə bilmərik."
Ancaq son bir neçə il ərzində Bucci və komandası qaynama ilə əlaqəli hadisələri ölçə bilən və klassik suala çox lazım olan cavabı verə bilən diaqnostika inkişaf etdirir.Diaqnoz görünən işıqdan istifadə edərək infraqırmızı temperaturun ölçülməsi üsullarına əsaslanır."Bu iki texnologiyanı birləşdirərək düşünürəm ki, biz uzunmüddətli istilik ötürmə suallarına cavab verməyə hazır olacağıq və dovşan dəliyindən çıxa biləcəyik" dedi Bucci.ABŞ Enerji Departamentinin Nüvə Enerjisi Proqramından aldığı qrantlar bu tədqiqata və Bucci-nin digər tədqiqat səylərinə kömək edəcəkdir.
İtaliyanın Florensiya yaxınlığındakı kiçik şəhər olan Citta di Castelloda böyüyən Bucci üçün tapmacaları həll etmək yeni bir şey deyil.Butçun anası ibtidai sinif müəllimi idi.Atasının Bucci-nin elmi hobbisini inkişaf etdirən bir maşın sexi var idi.“Mən uşaq vaxtı Leqonun böyük pərəstişkarı idim.Bu ehtiras idi”, o əlavə edib.
İtaliya formalaşma illərində nüvə enerjisində ciddi tənəzzül yaşasa da, mövzu Buccini valeh etdi.Sahədə iş imkanları qeyri-müəyyən idi, lakin Bucci daha dərin qazmağa qərar verdi."Həyatımın sonuna qədər bir şey etməliyəmsə, bu, istədiyim qədər yaxşı deyil" deyə zarafat etdi.Bucci Piza Universitetində nüvə mühəndisliyi üzrə bakalavr və aspirantura təhsili alıb.
Onun istilik ötürmə mexanizmlərinə marağı Parisdə Alternativ Enerji və Atom Enerjisi üzrə Fransa Komissiyasında (CEA) üzərində işlədiyi doktorluq tədqiqatından qaynaqlanır.Orada bir həmkarım qaynar su böhranı üzərində işləməyi təklif etdi.Bu dəfə Bucci gözlərini MİT-in NSE-yə dikdi və institutun tədqiqatları ilə maraqlanmaq üçün professor Jacopo Buongiorno ilə əlaqə saxladı.Bucci MIT-də tədqiqat üçün CEA-da vəsait toplamalı oldu.O, 2013-cü ildə Boston Marafonu partlayışından bir neçə gün əvvəl gediş-dönüş bileti ilə gəlib.Lakin o vaxtdan Bucci orada qaldı, tədqiqatçı alim, sonra isə NSE-də dosent oldu.
Bucci etiraf edir ki, MIT-ə ilk dəfə daxil olanda mühitinə uyğunlaşmaqda çətinlik çəkirdi, lakin iş və həmkarları ilə dostluqlar - o, NSE-dən Quanyu Su və Reza Əzizyanı onun ən yaxşı dostları hesab edir - erkən şübhələri aradan qaldırmağa kömək etdi.
Bucci və komandası çiban diaqnostikası ilə yanaşı, süni intellekti eksperimental tədqiqatlarla birləşdirməyin yolları üzərində də işləyirlər.O, qəti şəkildə inanır ki, “qabaqcıl diaqnostika, maşın öyrənməsi və qabaqcıl modelləşdirmə vasitələrinin inteqrasiyası on il ərzində öz bəhrəsini verəcək”.
Bucci komandası qaynayan istilik ötürmə təcrübələrini aparmaq üçün müstəqil laboratoriya hazırlayır.Maşın öyrənməsi ilə təchiz edilmiş quraşdırma, komandanın müəyyən etdiyi təlim məqsədləri əsasında hansı təcrübələrin həyata keçiriləcəyinə qərar verir."Biz maşının bu suallara cavab vermək üçün lazım olan təcrübə növlərini optimallaşdırmaqla cavablandıracağı sualı veririk" dedi Bucci."Düzünü desəm, bunun qaynayan növbəti sərhəd olduğunu düşünürəm."
"Ağaca qalxıb zirvəyə çıxanda üfüqün daha geniş və daha gözəl olduğunu başa düşürsən" dedi Butch bu sahədə gələcək tədqiqatlara həvəsi haqqında.
Hətta yeni zirvələrə can atmaqla belə, Bucci haradan gəldiyini unutmayıb.İtaliyanın 1990-cı ildə FIFA Dünya Kubokuna ev sahibliyi etməsini xatırlamaq üçün bir sıra plakatlar onun evində və ofisində qürur hissi keçirərək Kolizeyin içərisindəki futbol stadionunu göstərir.Alberto Burri tərəfindən yaradılmış bu afişaların sentimental dəyəri var: italyan rəssam (indi mərhum) həm də Buccinin doğma şəhəri Citta di Castellodan idi.


Göndərmə vaxtı: 10 avqust 2022-ci il