Atomistisch gebruik van golf-deeltjesinteracties voor milieuvriendelijke ontwikkeling van plasma-energie

Het ontwerpen van kosteneffectieve en efficiënte plasmaversnellers voor de toepassingen van groene energieopwekking is een opmerkelijke bijdrage aan de missie van de gemeenschap op het gebied van duurzame energie. Deze grote toename van de energiebehoeften betekent dat de besparingsbronnen (steenkool, olie, gas, aardolie, enz.) alleen niet voldoende zijn om aan onze energiebehoeften te voldoen, dus een aanzienlijke productie van de energievoorziening is essentieel. Daarom is het wenselijk dat hernieuwbare, schone en milieuvriendelijke energiebronnen worden onderzocht. In dit voorstel zijn we van plan nieuwe theoretische modellen te ontwikkelen om via de plasmagolven naar koolstofvrije energiebronnen te zoeken. Onze bijdrage zal voornamelijk bestaan ​​uit de niet-lineaire interactie van EM met plasma op zowel kinetische als vloeibare schaal. In eerste instantie kan de niet-lineaire interactie van EM-golven met verschillende harmonischen, door gebruik te maken van kwantumkinetische vergelijkingen, leiden tot het verschijnen van de slaggolf, die kan resoneren met de thermische/Fermi-snelheid van het deeltje, waardoor de niet-lineaire Landau-demping (NLD) ontstaat. versnelt op zijn beurt elektronen tot hoge snelheden. Deze interactie kan een basis vormen voor slaggolf- en plasmaversnellers. Op plasma gebaseerde versnellers kunnen de kinetische energie van geladen deeltjes zoals elektronen, protonen en ionen verhogen. Momenteel worden laser-plasmaversnellers gebruikt om elektronen te versnellen van honderden mega-elektronenvolt naar giga-elektronenvolt en om intense röntgenstraling te creëren via de Betatron-beweging van de versnellende elektronen. Een experimentele laser-plasmaversneller bij het Lawrence Berkeley National Laboratory versnelt bijvoorbeeld de elektronen tot 1 GeV.