Hili ni swali ambalo limewashangaza wanasayansi kwa karne moja.Lakini, akichochewa na Tuzo ya Huduma ya Mapema ya Huduma ya Mapema ya Idara ya Nishati ya Marekani (DoE) ya $625,000, Matteo Bucci, profesa msaidizi katika Idara ya Sayansi ya Nyuklia na Uhandisi (NSE), anatumai kupata jibu karibu zaidi.
Iwe unapasha joto sufuria ya maji kwa ajili ya pasta au unabuni kinu cha nyuklia, jambo moja—kuchemka—ni muhimu kwa michakato yote miwili kwa ufanisi.
“Kuchemsha ni utaratibu mzuri sana wa kuhamisha joto;hivi ndivyo kiasi kikubwa cha joto huondolewa kutoka kwa uso, ndiyo sababu hutumiwa katika matumizi mengi ya msongamano wa juu wa nguvu, "alisema Bucci.Mfano wa matumizi: mtambo wa nyuklia.
Kwa wasiojua, kuchemsha inaonekana rahisi - Bubbles hutengenezwa na kupasuka, kuondoa joto.Lakini vipi ikiwa viputo vingi viliundwa na kuunganishwa, na kuunda safu ya mvuke ambayo ilizuia uhamishaji zaidi wa joto?Tatizo kama hilo ni chombo kinachojulikana kinachojulikana kama mgogoro wa kuchemsha.Hii inaweza kusababisha kukimbia kwa mafuta na kushindwa kwa vijiti vya mafuta kwenye kinu cha nyuklia.Kwa hiyo, "kuelewa na kutambua hali ambayo mgogoro wa kuchemka unaweza kutokea ni muhimu ili kuendeleza vinu vya nyuklia vya ufanisi zaidi na vya gharama nafuu," Butch alisema.
Maandishi ya awali juu ya mzozo unaotokota yalianza karibu karne moja kabla ya 1926. Ingawa kazi nyingi zimefanywa, "ni wazi kwamba hatujapata jibu," Bucci alisema.Migogoro ya kuchemsha inabakia kuwa shida kwa sababu, licha ya wingi wa mifano, ni vigumu kupima matukio husika ili kuthibitisha au kukanusha."[Kuchemsha] ni mchakato unaofanyika kwa kiwango kidogo sana na kwa muda mfupi sana," Bucci alisema."Hatuwezi kuitazama kwa kiwango cha maelezo kinachohitajika ili kuelewa ni nini kinaendelea na kujaribu nadharia."
Lakini katika miaka michache iliyopita, Bucci na timu yake wamekuwa wakitengeneza uchunguzi ambao unaweza kupima matukio yanayohusiana na kuchemsha na kutoa jibu linalohitajika sana kwa swali la kawaida.Utambuzi unategemea mbinu za kupima joto la infrared kwa kutumia mwanga unaoonekana."Kwa kuchanganya teknolojia hizi mbili, nadhani tutakuwa tayari kujibu maswali ya muda mrefu ya kuhamisha joto na kuweza kupanda kutoka kwenye shimo la sungura," alisema Bucci.Ruzuku za Idara ya Nishati ya Marekani kutoka Mpango wa Nishati ya Nyuklia zitasaidia utafiti huu na juhudi nyingine za utafiti za Bucci.
Kwa Bucci, ambaye alikulia Citta di Castello, mji mdogo karibu na Florence, Italia, kutatua mafumbo si jambo geni.Mama yake Butch alikuwa mwalimu wa shule ya msingi.Baba yake alikuwa na duka la mashine ambalo liliendeleza hobby ya kisayansi ya Bucci."Nilikuwa shabiki mkubwa wa Lego kama mtoto.Ilikuwa ni shauku,” aliongeza.
Ingawa Italia ilipata upungufu mkubwa wa nguvu za nyuklia wakati wa miaka yake ya malezi, mada hiyo ilivutia Bucci.Nafasi za kazi uwanjani hazikuwa na uhakika, lakini Bucci aliamua kuchimba zaidi."Ikiwa itabidi nifanye jambo maishani mwangu yote, si zuri kama ningependa," alitania.Bucci alisomea uhandisi wa nyuklia masomo ya shahada ya kwanza na ya uzamili katika Chuo Kikuu cha Pisa.
Nia yake katika mifumo ya uhamishaji joto ilitokana na utafiti wake wa udaktari, ambao aliufanyia kazi katika Tume ya Ufaransa ya Nishati Mbadala na Nishati ya Atomiki (CEA) huko Paris.Huko, mwenzako alipendekeza kufanyia kazi shida ya maji yanayochemka.Wakati huu, Bucci aliweka macho yake kwa NSE ya MIT na akawasiliana na Profesa Jacopo Buongiorno kuuliza juu ya utafiti wa taasisi hiyo.Bucci ilibidi kuongeza pesa katika CEA kwa utafiti huko MIT.Alifika na tikiti ya kwenda na kurudi siku chache kabla ya shambulio la bomu la Boston Marathon 2013.Lakini tangu wakati huo Bucci amebaki huko, na kuwa mwanasayansi wa utafiti na kisha profesa msaidizi katika NSE.
Bucci anakiri alikuwa na wakati mgumu kuzoea mazingira yake alipojiandikisha kwa mara ya kwanza huko MIT, lakini kazi na urafiki na wenzake - anawachukulia Guanyu Su wa NSE na Reza Azizyan kuwa marafiki zake wa karibu - walisaidia kushinda mashaka ya mapema.
Mbali na uchunguzi wa majipu, Bucci na timu yake pia wanashughulikia njia za kuchanganya akili bandia na utafiti wa majaribio.Anaamini kabisa kwamba "muunganisho wa uchunguzi wa hali ya juu, ujifunzaji wa mashine na zana za hali ya juu za uundaji utazaa matunda ndani ya muongo mmoja."
Timu ya Bucci inaunda maabara inayojitosheleza ili kufanya majaribio yanayochemka ya uhamishaji joto.Inaendeshwa na kujifunza kwa mashine, usanidi huamua ni majaribio yapi yatatekelezwa kulingana na malengo ya kujifunza yaliyowekwa na timu."Tunauliza swali ambalo mashine itajibu kwa kuboresha aina za majaribio zinazohitajika kujibu maswali hayo," Bucci alisema."Kwa kweli nadhani huu ndio mpaka unaofuata ambao unachemka."
"Unapopanda mti na kufika kileleni, unagundua kuwa upeo wa macho ni mpana na mzuri zaidi," Butch alisema juu ya shauku yake ya utafiti zaidi katika eneo hili.
Hata akijitahidi kupata urefu mpya, Bucci hajasahau alikotoka.Ili kuadhimisha uenyeji wa Italia wa Kombe la Dunia la FIFA la 1990, mfululizo wa mabango yanaonyesha uwanja wa mpira wa miguu ndani ya Colosseum, akijivunia nafasi yake nyumbani na ofisini.Mabango haya, yaliyoundwa na Alberto Burri, yana thamani ya hisia: msanii wa Kiitaliano (sasa marehemu) pia alitoka mji wa Bucci, Citta di Castello.
Muda wa kutuma: Aug-10-2022