Vetyplasma hehkui ensimmäisen kerran Wendelstein 7-X -koereaktorissa. Kuva: IPP
Vetyplasma hehkui ensimmäisen kerran Wendelstein 7-X -koereaktorissa. Kuva: IPP

Plasma pysyi hallinnassa silmänräpäyksen ajan.

Saksassa hehkui fuusioplasma jo 80 miljoonassa asteessa, kun Max Planck -tutkimuslaitos koekäytti uudenlaista koereaktoria.

Fuusioplasma pysyi koereaktorissa hallinnassa sekunnin neljäsosan. Se on ihmiselle silmänräpäys, mutta koevoimalalle niin pitkä aika, että tutkijat sanoivat tutkimuslaitoksen verkkosivulla kokeen onnistuneen täysin.

Kokeen käynnisti nappia painamalla virallisesti liittokansleri Angela Merkel. Kahden megawatin mikroaaltopulssi käynnisti vetykaasun, jota tarvittiin olemattoman vähän. Paikalla oli myös fuusiotutkijoita eri maista.

Greifswaldissa oleva laite Wendelstein 7-X on tyypiltään stellaraattori. Rengasmaisen laitteen sisällä fuusioplasma kiertyilee voimakkaiden magneettien ohjaamana tyhjiössä. Seinämiin hirvittävän kuuma plasma ei saa koskea.

Koereaktori käynnistettiin ensimmäisen kerran joulukuussa heliumilla. Silloin noin miljoona astetta kuuma plasma pysyi koossa sekunnin kymmenyksen.

Sen jälkeen heliumplasmaa on kokeiltu yli 300 kertaa ja fuusioplasma on kuumentunut jo kuuteen miljoonaan asteeseen.

Tällaisen laitteen koekäyttö aloitetaan aina kaiken varalta heliumilla, joka hehkuu vähemmän kuumana kuin vetykaasu.

”Kun on heliumilla osoitettu, että mitään yllättäviä ongelmia ei esiinny, voidaan siirtyä vetyplasmaan”, fuusiotutkija Taina Kurki-Suonio Aalto-yliopistosta sanoo.

Vety on varsinainen fuusiopolttoaine. Yksinkertaisessa vedyssä tapahtuu vähemmän fuusioita kuin sen raskaammassa muodossa deuteriumissa. Seuraavaksi Grafswaldissa kokeillaan deuteriumplasmaa.

Koereaktorin tavoitteena on vain kokeilla fuusioplasman hallintaa. Energiantuotantoon siitä ei vielä ole.

Kokeet yksinkertaisella vedyllä jatkuvat maaliskuuhun, jonka jälkeen laitetta huolletaan ja suojataan lisää. Neljän vuoden aikana tavoitteena on pitää fuusioplasma hallinnassa jo puoli tuntia jatkuvasti.

Stellaraattori voi toimia yhteen menoon, kun toinen reaktorityyppi tokamak toimii pulsseina. Isoa tokamak-koereaktoria Iteriä rakennetaan Ranskassa.

Olli Saarinen
Seuraa 
Viestejä2
Liittynyt28.10.2014

Fuusiokoevoimalassa hehkui jo vety 80 miljoonassa asteessa

Riemastuttava uutinen mihin liittyy feminiiniä älyä: Angela Merkel on väitellyt fysikaalisesta kemiasta, mikä on vaikea ala: onhan kumma, että puoli litraa spriitä ja puoli litraa vettä yhdistettyinä eivät tee täyttä litraa molekyylien lomittuessa. Taina Kurki-Suomio on ollut mukana laskemassa stellaraattoria, mikä on kohtuullisen hankala hökötys. Kerrankin voi olla teknologisesti tulevaisuudenuskoinen. Stellarallallallallaa!
Lue kommentti

Kalliimpi aski sai ihmiset vähentämään tupakointia ja jopa lopettamaan kokonaan.

Tupakka tappaa maailmassa joka vuosi seitsemän miljoonaa ihmistä ja aiheuttaa pysyviä vammoja kuten keuhkoahtaumatautia, arvioi Maailman terveysjärjestö.

Yksinkertainen keino vähentää tupakointia on nostaa askin hintaa.

Jo pieni hinnannousu vähentää tupakointia, kertoo yhdysvaltalaisen Drexelin yliopiston tutkimus. Kun askin hinta nousi dollarin eli noin 85 senttiä, tupakoinnin lopettamisesta tuli 20 prosenttia todennäköisempää.

Kun askin hinta nousi dollarin, tupakkaa myös paloi vähemmän. Henkilöt, jotka tupakoivat yli puoli askia päivässä, polttivat 35 prosenttia vähemmän, kun hintaa korotettiin.

Tutkijat arvioivat, että tupakan hinnan nostaminen nykyisestä yhdellä dollarilla voisi saada Yhdysvalloissa miljoona ihmistä luopumaan tupakoinnista.

Tutkijoilla oli tarkat tiedot tupakkatuotteiden hinnoista ja niiden muutoksista tietyillä asuinalueilla Yhdysvalloissa, kuten New Yorkissa ja Chicagossa. Lisäksi heillä oli yli kuudensadan näillä alueilla asuvan tupakoijan aineisto vuosilta 2001–2012. He saattoivat vertailla hinnannousun vaikutusta koehenkilöiden tupakointiin.

Tutkimus tarkasteli vain iäkkäämpien eli 44–84-vuotiaiden henkilöiden tupakointia. Pitkään polttaneiden on vaikeampi päästä tavastaan eroon.

Tutkimuksen julkaisi Epidemiology.

Vesi nostattaa aromia antavat molekyylit juoman pintaan.

Monella on tapana lisätä viskiinsä vähän vettä. Sanotaan, että se tuo aromit esille.

Tiede osoittaa, että laimentajat ovat oikeassa. Ruotsalaiset tutkijat selvittivät molekyylien tasolla, mitä viskilasissa tapahtuu.

Linné-yliopiston tutkijat Björn Karlsson ja Ran Friedman mallinsivat etanolin ja veden käytöstä tietokoneella. He katselivat pikosekuntien eli sekunnin biljoonas­osien tarkkuudella, miten molekyylit liikkuvat juomassa.

Viskin maussa erittäin tärkeä molekyyli on guajakoli. Se antaa viskille hieman savuisen ja kitkeränkin vivahteen.

Tutkijat huomasivat, että alkoholipitoisuudeltaan 40-prosenttisessa tai sitä vahvemmassa viskissä guajakolimolekyylit jäävät tavallaan jumiin nesteen keskelle etanolimolekyylien väliin.

Etanolimolekyylit kelluvat juoman keskellä ryppäinä ja estävät guajakolia nousemasta pintaan, jossa se voisi haihtua ja tuottaa aromia.

Kun juomaan lisättiin vettä, aromimolekyylit pääsivät pintaan. Vesi levitti etanolimolekyylit laajemmalle alueelle.

Jotta näin pääsi tapahtumaan, hieman yli 40-prosenttinen viski piti laimentaa noin 25-prosenttiseksi.

Neljän senttilitran ravintola-annokseen pitäisi siis lisätä pari senttilitraa vettä. Tutkijat eivät selvittäneet, vaikuttaako lasin muoto. Tietokonemallissa viski oli yksinkertaisessa neliönmuotoisessa astiassa.

Tutkimuksen julkaisi Scientific Reports, ja se löytyy kokonaisuudessaan täältä.

Lapsen käyttämät lelut sen sijaan näyttävät kertovan tulevasta sukupuoli-identiteetistä.

Samaa sukupuolta olevien vanhempien lapsen sukupuoli ja sukupuolinen käyttäytyminen kehittyy samalla tapaa kuin lasten, joita eri sukupuolta olevat vanhemmat ovat adoptoineet. Tähän tulokseen päätyi vanhemmuudesta tehty tutkimus, joka julkaistiin Sex Roles -tiedelehdessä.

Tutkimukseen osallistui 106 vanhempaa, jotka olivat joko lesboja, homoja tai heteroseksuaaleja.

Kentuckyn yliopiston tutkija Rachel Farr selvitti ryhmänsä kanssa, miten sukupuoleen perustuva käyttäytyminen kehittyy eri perherakenteissa ajan kuluessa.

He selvittivät, pysyykö se suhteellisen vakaana, kun lapsi kasvaa vanhemmaksi.

Tutkimus perustui vanhempien täyttämiin kyselylomakkeisiin, lasten tarkkailemiseen ja lasten haastatteluihin. Vanhemmat täyttivät kyselylomakkeet aluksi, ja Farr palasi perheiden pariin viisi vuotta myöhemmin haastattelemaan lapsia.

Tutkijat seurasivat myös lasten käyttämiä leluja ja leikkimisen tapoja, joita perheen lapsilla oli ennen kouluikää. Tutkimuksessa lapsille ja näiden vanhemmille annettiin repullinen leluja, jotka oli arvioitu tyypillisiksi poikien ja tyttöjen leluksi. Leikkihetket videokuvattiin ja analysoitiin.

Osa lapsista leikki ennen kouluikää enemmän leluilla, jotka eivät tyypillisesti kuuluneet oman sukupuolen lelujen valikoimaan.

Tutkimustulosten mukaan lapsen käyttämät lelut kertovat enemmän tämän tulevasta sukupuolisesta orientaatiosta tai sukupuolityypillisestä käyttäytymisestä kuin se, ovatko vanhemmat esimerkiksi homo- tai lesbopari.

Tutkijoiden mukaan koottu data voi osoittaa, että perheen rakenteella oli vain vähän vaikutusta siihen, miten lasten tunne sukupuolisuudesta tai sukupuoli-identiteetti kehittyy.

Tulokset eivät vahvistaneet ajatusta, että lesbovanhemmat tai homovanhemmat rohkaisevat tai sallivat enemmän lapsen käytöstä, joka ei ole sukupuolelle tyypillistä.

”Vanhempien seksuaalinen suuntautuminen ja perhetyyppi eivät vaikuttaneet lasten sukupuolen muokkautumiseen”, sanoo Farr.

”Tuloksemme viittaavat siihen, että lesbo- ja homovanhempien sukupuolen kehittyminen etenee tavallisia reittejä. Se on samanlainen kun heteroperheillä, jotka ovat adoptoineet lapsensa.”

Tutkimuksesta kertoi myös tiedelehti Phys.org.

Kuva näyttää punaisella koehiiren aivojen kohtaa, johon injektoitiin magneettisia nanohiukkasia. Kuva: Munshi / eLife

Aivojen ärsytys sai koehiiren juoksemaan tai jähmettymään paikalleen.

Hiiren aivosoluja on ohjailtu etäältä magneettien avulla. Solujen ärsytys sai hiiren liikuttamaan raajojaan.

Koe voi ennen pitkää auttaa hermostollisten sairauksien hoidossa. Menetelmä toimii magneettilämpöärsytyksellä.

Kehittyessään menetelmä voi tarjota aivotukijoille uuden työkalun, jolla pääsee etäältä aivojen syviin osiin koskematta niihin.

Joskus ehkä voidaan ohjata tiettyjä aivojen soluja tai soluryhmiä, jotka muuttavat potilaan käytöstä halutulla tavalla.

Vaikka hiirien aivoja ärsytettiin useita kertoja, ei aivosoluihin tullut vaurioita.

Aivojen tarkka tuntemus on avaintekijä, kun halutaan kehittää hoitoja esimerkiksi aivovammoihin, Parkinsonin tautiin, halvauksiin, epilepsiaan ja myös masennukseen.

”Aivosoluja ja niiden verkostoja tutkitaan paljon. Tämä tekniikka voi auttaa työssä”, sanoo tutkija Arnd Pralle. Hän on fysiikan professorina Buffalon yliopistossa. Tutkimus julkaistiin eLifessä.

Magneettinen lämpöärsytys käyttää hyväkseen nanohiukkasia, jotka on injektoitu hermosoluihin.

Aivosolut virittyvät, kun näitä nanohiukkasia lämmitetään ulkoisella magneettikentällä. Tällöin myös aivosolujen ionikanavat avautuvat.

Kun magneettikenttää vaihdellaan ja suunnataan aivoihin, nanohiukkaset kääntyvät nopeasti. Tämä tuottaa lämpöä soluihin, avaa lämmölle herkkiä ionikanavia ja virittää solua.

Prallen ryhmä onnistui aktivoimaan hiiren aivoja kolmella eri alueella. Solujen ärsytys liikeaivokuoressa sai koehiiren juoksemaan ja kääntymään.

Kun tutkijat ärsyttivät magneettien avulla syvempiä aivoalueita, hiiret jähmettyivät paikalleen. Ne eivät kyenneet liikuttamaan raajojaan.

”Pystyimme kohdistamaan lämpöärsytyksen hyvin pieneen aivosolujen ryhmään. Alueen koko on noin sata millimetrin tuhannesosaa, mikä vastaa hiuksen leveyttä”, Pralle sanoo tiedotteessa.

Pralle sanoo, että magnettiärsytyksellä on etuja muihin aivoihin vaikuttaviin ärsytyksiin verrattuna.

Yhtä tunnettua aivojen ohjailun tekniikkaa sanotaan optogenetiikaksi. Se käyttää valoa magnetismin sijasta. Optogenetiikka käyttää kuitenkin pieniä valokuituja, jotka pitää istuttaa aivoihin.

Seuraavaksi Pralle yrittää ärsyttää magneettimenetelmällä useita hiiren aivojen alueita samaan aikaan.