Les mouvements des plasmas peuvent être notoirement difficiles à modéliser, mais ils peuvent être mieux compris en analysant ce qui se passe lorsque des protons sont dispersés par des atomes d'hydrogène. En soi, cette propriété est caractérisée par la taille d'une zone particulière entourant l'atome, connue sous le nom de « section transversale ». Dans une nouvelle recherche publiée dans EPJ D , Anthony Leung et Tom Kirchner de l'Université York au Canada ont utilisé de nouvelles techniques pour calculer les sections efficaces des atomes qui ont été excités à des niveaux d'énergie plus élevés. Ils ont analysé le comportement sur une large gamme d'énergies d'impact.

Comme une énorme quantité d'énergie est libérée lorsque les ions et les noyaux atomiques se combinent, les efforts du duo sont particulièrement importants dans le domaine de la fusion nucléaire. Parmi ces parties intéressées figurera le projet International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), qui s'appuie sur une modélisation précise du plasma dans ses développements continus de réacteurs de fusion réalisables. Le processus de collision a été modélisé par une grande variété de techniques théoriques dans le passé, mais des divergences généralisées sont restées entre leurs résultats. En calculant les sections efficaces des atomes d'hydrogène dans leurs premier et deuxième états excités, et pour des énergies d'impact comprises entre 1 et 300 keV, Les résultats de Leung et Kirchner valident certaines de ces conclusions précédentes. À la fois, ils révèlent des divergences persistantes dans d'autres modèles.

Les chercheurs ont calculé leurs sections efficaces grâce à une approche mathématique similaire à celles utilisées dans certaines études précédentes, mais qui était plus adaptable aux problèmes d'énergie intermédiaire. Les travaux de Leung et Kirchner pourraient apporter des avancées importantes dans la compréhension des physiciens du comportement des plasmas, et peut même faire progresser notre compréhension de la façon dont ils peuvent être utilisés pour réaliser une source abondante d'énergie propre.