Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον ανέπτυξαν μια μέθοδο στην οποία μια κάρτα βίντεο ή ένας επεξεργαστής γραφικών χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του συστήματος ελέγχου ενός πρωτότυπου θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα. Το πλάσμα στους θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες είναι πολύ δυναμικό, επομένως πρέπει να ελέγχεται για βιώσιμη σύνθεση. Οι ερευνητές πρότειναν τη χρήση μιας εμπορικά διαθέσιμης κάρτας βίντεο και ενός νέου αλγόριθμου για αυτό.
Η θερμοπυρηνική σύντηξη μας υπόσχεται μεγάλους όγκους «καθαρής» ενέργειας σε σχετικά μικρά μεγέθη σταθμών παραγωγής ενέργειας. Εάν στους πυρηνικούς σταθμούς, η ενέργεια της πυρηνικής διάσπασης μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια, τότε στους θερμοπυρηνικούς σταθμούς, η ηλεκτρική ενέργεια λαμβάνεται χρησιμοποιώντας την ενέργεια της πυρηνικής σύντηξης.
Η ανθρωπότητα εδώ και καιρό προσπαθεί να κατασκευάσει ένα αρκετά ισχυρό εργοστάσιο για να διατηρήσει μια θερμοπυρηνική αντίδραση σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μία από τις προκλήσεις της διεξαγωγής αυτής της διαδικασίας στη Γη είναι η δυναμική φύση του πλάσματος, η οποία πρέπει να ελέγχεται για να επιτευχθούν θερμοκρασίες σύντηξης. Οι συγγραφείς της νέας μελέτης πρότειναν έναν αλγόριθμο ικανό να λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στο πλάσμα και να αλλάζει τις συνθήκες σύνθεσης με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτρέπεται ο τερματισμός της διαδικασίας.
Ο πρωτότυπος αντιδραστήρας θερμαίνει το πλάσμα σε περίπου 1 εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου. Δεν είναι ακόμη οι 150 εκατομμύρια βαθμοί που απαιτούνται για τη θερμοπυρηνική σύντηξη, αλλά αρκούν για να μελετήσουμε την ιδέα, σύμφωνα με τους συγγραφείς. Το πλάσμα δημιουργείται στους τρεις εγχυτήρες της συσκευής και στη συνέχεια συνδυάζονται και ενώνονται φυσικά σε ένα αντικείμενο σε σχήμα ντόνατ που μοιάζει με δακτύλιο καπνού. Αυτό το πλάσμα είναι μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, επομένως η ομάδα χρειαζόταν μια μέθοδο υψηλής ταχύτητας για τον έλεγχο της διαδικασίας. Ο πειραματικός αντιδραστήρας των φυσικών παράγει ανεξάρτητα μαγνητικά πεδία εξ ολοκλήρου μέσα στο πλάσμα, καθιστώντας το δυνητικά μικρότερο και φθηνότερο από άλλους αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν εξωτερικά μαγνητικά πεδία.
Επίσης ενδιαφέρον:
- Η Βρετανία εγκαινιάζει μια εποχή προσιτής σύντηξης με την κυκλοφορία του αναβαθμισμένου MAST tokamak
- Ο «τεχνητός ήλιος» της Κίνας σημείωσε νέο ρεκόρ
Χρήση κάρτας γραφικών NVIDIA Tesla, οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσαρμόσουν με ακρίβεια τη διαδικασία ροής πλάσματος στον αντιδραστήρα. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να κατανοήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τι συμβαίνει όταν σχηματίζεται το πλάσμα, και τελικά να αυξήσουν τη «διάρκεια ζωής» της κατάστασης, φέρνοντάς την πιο κοντά σε αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε να υποστηρίξει τη σύντηξη.
Παλαιότερα, οι ερευνητές χρησιμοποιούσαν πιο αργές ή λιγότερο φιλικές προς τον χρήστη τεχνολογίες για τον προγραμματισμό των συστημάτων ελέγχου τους. Ωστόσο, στη νέα εργασία, η ομάδα χρησιμοποίησε μια GPU NVIDIA Tesla, το οποίο έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές μηχανικής εκμάθησης.
Χρησιμοποιώντας μια κάρτα βίντεο, η ομάδα θα είναι σε θέση να ρυθμίσει με ακρίβεια τη διαδικασία εισόδου του πλάσματος στον αντιδραστήρα, ώστε οι ερευνητές να μπορούν πιο συγκεκριμένα να φανταστούν τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλάσματος. Επίσης, η κάρτα βίντεο θα βοηθήσει στη δημιουργία πλάσματος που ζει περισσότερο.
Διαβάστε επίσης:
Ένα ποιοτικά νέο επίπεδο εξόρυξης bitcoin