De bewegingen van plasma's kunnen notoir moeilijk te modelleren zijn, maar ze kunnen beter worden begrepen door te analyseren wat er gebeurt als protonen worden verstrooid door waterstofatomen. op zichzelf, deze eigenschap wordt gekenmerkt door de grootte van een bepaald gebied rond het atoom, bekend als de 'dwarsdoorsnede'. In nieuw onderzoek gepubliceerd in EPJ D , Anthony Leung en Tom Kirchner van de York University in Canada gebruikten nieuwe technieken om de dwarsdoorsneden van atomen te berekenen die tot hogere energieniveaus zijn geëxciteerd. Ze analyseerden het gedrag over een breed scala aan impactenergieën.

Omdat er een enorme hoeveelheid energie vrijkomt wanneer ionen en atoomkernen samenkomen, de inspanningen van het duo zijn van bijzonder belang op het gebied van kernfusie. Een van die geïnteresseerde partijen is het project International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), die vertrouwt op nauwkeurige plasmamodellering in zijn voortdurende ontwikkelingen van haalbare fusiereactoren. Het botsingsproces is in het verleden gemodelleerd door middel van een breed scala aan theoretische technieken, maar wijdverbreide discrepanties zijn gebleven tussen hun resultaten. Bij het berekenen van de doorsneden van waterstofatomen in hun eerste en tweede aangeslagen toestand, en voor impactenergieën tussen 1 en 300 keV, De resultaten van Leung en Kirchner valideren enkele van deze eerdere conclusies. Tegelijkertijd, ze onthullen aanhoudende discrepanties in andere modellen.

De onderzoekers berekenden hun dwarsdoorsneden met een wiskundige benadering die vergelijkbaar is met die in sommige eerdere onderzoeken, maar die meer aanpasbaar was aan intermediaire energieproblemen. Het werk van Leung en Kirchner kan belangrijke vooruitgang opleveren in het begrip van natuurkundigen over hoe plasma's zich gedragen, en kan zelfs ons begrip vergroten van hoe ze kunnen worden gebruikt om een ​​overvloedige bron van schone energie te realiseren.