Kokendheet waterijs

[Henk op xp]

REPLY TO: D66 at nic.surfnet.nl

http://www.kennislink.nl/web/show?id=165998

"
Kokendheet waterijs

SAMENVATTING
*
Het Amerikaanse Sandia-laboratorium bevriest water boven het kookpunt. 
Sandia's Z machine bestudeert normaal materiaaleigenschappen bij extreme 
druk en temperatuur - zoals in een kernwapen tijdens de ontploffing. 
Natuurkundige Daniel Dolan onderzocht ermee hoe water reageert op 
extreme druk. Verrassing: het 'bevriest' in nog geen miljoenste seconde.*

In Sandia, een lab van Amerika's National Nuclear Security 
Administration (NNSA), staat de grootste schok ter wereld. In de /Z 
machine/ wordt materiaal samengeperst en verhit met extreme elektrische 
stromen en magneetvelden. Doel: beter begrijpen wat er gebeurt in een 
ontploffend kernwapen. Hoe langer dat tijdens de explosie de juiste vorm 
houdt, hoe beter de ontsteking verloopt en hoe efficiënter het wapen. In 
de Z machine kunnen natuurkundigen ook achterhalen of een oud kernwapen 
nog stevig genoeg is om de klap van een explosie aan te kunnen. 
Wetenschap met militaire toepassingen, maar Sandia doet soms ook 
fundamenteel onderzoek.

*Bevroren in een miljoenste seconde*
De test van pas geinstalleerde, nóg betere apparatuur in de Z machine 
was een uitgelezen moment voor materiaalonderzoek. Wat gebeurt er als je 
water samenperst bij honderdduizend keer de druk van de atmosfeer? Het 
/bevriest/ en dat ook nog eens verrassend snel, ontdekte natuurkundige 
Daniel Dolan. Hij maakt in de Z machine ijs in nog geen miljoenste seconde.

De Z machine gebruikt een elektrische stroom van 20 miljoen ampère om 
elektromagneten aan te jagen. In Dolan's proef persen die twee aluminium 
platen samen met daartussen een dunne laag water. Het apparaat haalde in 
een tiende van een miljoenste seconde een druk tussen 50.000 en 120.000 
atmosfeer. Eerst bleef de container ondoorzichtig, teken dat Dolan nog 
naar waterdamp keek. Pas boven de 70.000 atmosfeer werd de boel 
kristalhelder, wat op ijs wijst. 'Blijkbaar is het onmogelijk om boven 
die druk niet te bevriezen', denkt Dolan.

Bij 70.000 tot 120.000 keer de atmosferische druk en duizenden graden 
celsius konden de watermoleculen in Dolan's high-tech pers niet anders 
dan tegen elkaar aan kruipen. Voor zorgeloos door elkaar racen als 
gasmoleculen was domweg geen ruimte. /IJs VII/ noemen natuurkundigen die 
geforceerde toestand: een /fase/ zoals het bekende ijs, vloeibaar water 
en waterdamp. IJs VII komt alleen voor bij extreme omstandigheden en 
valt weer uiteen in gas als de druk daalt.

Het onderzoek van Dolan lijkt 'fundamenteel', dus niet onmiddellijk 
praktisch toepasbaar, maar heeft voor Sandia grote waarde. Hun 
apparatuur ligt in cilinders met olie en water om de omgeving te 
beschermen tegen de elektrische stromen van 20 miljoen ampère in de Z 
machine. Dankzij Dolan's onderzoek weten de onderzoekers wat er in die 
bassins gebeurt bij de veldsterktes die de nieuwe apparatuur opwekt. Dat 
helpt weer bij het veilig bedienen van de Z machine en het ontwerpen van 
een eventuele opvolger.

The many phases of water (Engels) 
<http://www.chemistry.org/portal/a/c/s/1/feature_pro.html?id=c373e9fbed0a01c78f6a4fd8fe800100>
http://www.chemistry.org/portal/a/c/s/1/feature_pro.html?id=c373e9fbed0a01c78f6a4fd8fe800100
"

**********
Dit bericht is verzonden via de informele D66 discussielijst (D66 at nic.surfnet.nl).
Aanmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het tekstveld alleen: SUBSCRIBE D66 uwvoornaam uwachternaam
Afmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het tekstveld alleen: SIGNOFF D66
Het on-line archief is te vinden op: http://listserv.surfnet.nl/archives/d66.html
**********