Fuzija dva jezgra je složen proces na koji utiču mnogi faktori. Ovi faktori uključuju ne samo relativnu energiju i ugaoni moment dva jezgra, već i način na koji njihove strukture evoluiraju dok se sudaraju. Na ishod sudara dramatično utiče kvantna priroda jezgara. Najbolji način da se nosi sa osnovnim složenostima je da se direktno simulira kako se jezgra razvijaju dok se sudaraju, iako ovo predstavlja ogroman računski napor.
U novoj studiji, istraživači su izvršili najsveobuhvatnije dosadašnje izračunavanje procesa fuzionih reakcija. Studija je koristila superkompjuterske objekte za izvođenje hiljada vremenski zavisnih simulacija.
Rad je objavljen u časopisu Physical Review C.
Nuklearna fuzija, proces spajanja dva jezgra u jedno, važna je za osnovnu nauku i kao potencijalni izvor energije bez ugljenika. U ovoj studiji, istraživači su postigli poboljšani opis fuzije direktno simulirajući proces reakcije. Preostale razlike između rezultata simulacije i izmerenih verovatnoća fuzije iz eksperimenata ukazuju na fenomene koji su neobjašnjivi trenutnim teorijama. Naučnici očekuju da će ovi fenomeni biti rasprostranjeniji u reakcijama kratkotrajnih retkih izotopa u objektima sledeće generacije radioaktivnih zraka.
Ova studija je merila verovatnoću spajanja izotopa kiseonika sa jezgrima ugljenika kao funkciju energije. Istraživanje je otkrilo izvanredno ne-glatko, oscilatorno ponašanje u eksperimentalnim podacima visoke rezolucije za zavisnost verovatnoće fuzije od energije sudara sistema kiseonik-ugljenik. Kombinovanjem naprednih teoretskih metoda, računarstva visokih performansi i eksperimentalnih merenja visoke rezolucije, studija nudi najjasniju sliku do sada o sudaranju složenih jezgara.
Poboljšani model nuklearnih sudara pokazuje veliko obećanje u opisivanju zamršenosti nuklearne fuzije. Ispitivanje sadašnjih razlika između eksperimenta i teorije pružiće uvid u trenutno neistražene faktore koji utiču na proces fuzije. Ovi neistraženi faktori će postati hitniji kako reakcije sve kratkotrajnijih, retkih izotopa postaju važnija istraživačka oblast u objektima kao što je Postrojenje za zrake retkih izotopa, objekat za korisnike Odeljenja za energiju na Državnom univerzitetu u Mičigenu.
