Plasma kan användas för avancerade medicinska tillämpningar. Men den är också grunden för att få fusion – en potentiellt revolutionerande framtida energikälla – att fungera. 2025 års William Chalmers-föreläsare Tünde Fülöp ger oss den 13 november en spännande inblick i några av fysikens mest fascinerande forskningsfält.
Den synliga materian i universum utgörs till 99 procent av plasma, som brukar kallas det fjärde aggregationstillståndet efter fast, flytande och gas. I detta tillstånd har elektronerna slitits loss från sina atomkärnor, till exempel på grund av att materialet hettats upp. De fria partiklarna som utgör ett plasma är därmed laddade, vilket ger upphov till en uppsjö av komplexa interaktioner och häpnadsväckande fenomen. För att få uppleva dessa fenomen behöver vi inte röra oss långt. Precis som alla andra stjärnor, liksom merparten av all interstellär materia, består vår egen sol av plasma. Och solen avger inte bara ljus, utan även en strid ström laddade partiklar – den så kallade solvinden.
Jordens magnetfält gör så att det mesta av solvindens plasma inte träffar jordytan. Ibland kan vi dock se och uppleva plasmats kraft även här hemma när de starka elektriska fälten i plasmor ger upphov till fenomen som norrsken, solstormar och blixturladdningar. I dessa fält förekommer snabba elektroner – och de står i fokus i årets William Chalmers-föreläsning som ges av plasmafysikern Tünde Fülöp.
Används för fusion och lasrar
Plasma går att skapa på jorden också på konstgjord väg. Den kan genereras av högintensitetslasrar för att användas som strålningskälla mot medicinska tillstånd, som tumörer. Den har också en central roll inom realiserandet av den gröna energikällan fusion. Tünde Fülöp forskar inom båda dessa fält. Under föreläsningen kommer vi att få följa med på en resa inom dessa högintressanta forskningsområden.
– Jag kommer att beskriva fysiken bakom några av tillämpningarna inom både laser- och fusionsplasma. Det är några av fysikens mest fascinerande fenomen, men också viktiga för framtida fossilfria energikällor och kompakta strålkällor, säger Tünde Fülöp.
– Min föreläsning handlar framför allt om snabba elektroner i plasmor. Jag gillar dem för de är väldigt spektakulära, men också av vikt inom olika praktiska tillämpningar vilka jag kommer att försöka beskriva under min föreläsning.
Sommarjobb ledde till forskarkarriären
Tünde Fülöp har både studerat och doktorerat vid Chalmers och leder idag en framgångsrik forskargrupp på institutionen för fysik. Hon har mottagit många prestigefyllda priser för sin forskning. Det sommarjobb hon hade på forskningsinstitutet National Institute of Standards and Technology (NIST) i Maryland, USA, mellan sitt tredje och fjärde år på Chalmers var en starkt bidragande anledning till att hon beslutade sig för att bli forskare.
– Det var en fantastisk upplevelse: intressanta och utmanande problem och en väldigt
inkluderande miljö där jag trivdes väldigt bra. Eftersom alla där hade en doktorsgrad insåg jag att jag också behövde gå den vägen för att kunna "komma med i gänget". Och på den vägen är det!
En fantastisk tid att vara plasmafysiker
Hon understryker att det är en fantastisk tid att vara plasmafysiker just nu. Nya experimentella observationer reder ut ibland flera hundra år gamla mysterier
– Hannes Alfvén, den svenska Nobelpristagaren, sa i sin Nobelföreläsning 1970 att teoretisk plasmafysik är vacker, det är bara synd att plasmat inte förstår hur vacker teorin är och vägrar att lyda den. Men som tur är, leder många gånger just bristen på överensstämmelse mellan teori och observationer till en möjlighet för ny förståelse.
Den vackra plasmafysiken vill Tünde Fülöp gärna förmedla till publiken.
– Alla är välkomna på föreläsningen! Jag ska försöka göra den tillgänglig för en vetenskapligt intressera allmänhet, men den kommer också att vara intressant för studenter, forskare och alumner.
Om föreläsningen
Föreläsningen, som ges på engelska, har titeln ”Faster than lightning: electron beams in plasmas”. Den hålls den 13 november i RunAn, Chalmersplatsen 1, klockan 18.00–19.00.
Lättare förtäring erbjuds efter föreläsningen.
Ingen föranmälan behövs.
William Chalmers-föreläsningen arrangeras av Chalmers i samarbete med Chalmers Studentkår och Chalmersska Ingenjörsföreningen. Föreläsningen ges av en framträdande professor som belyser sitt ämnesområde med tillbakablickar och framtidsvisioner i ett globalt perspektiv. Föreläsningen är öppen för alla intresserade.
- Professor, Subatomär, högenergi- och plasmafysik, Fysik