Washingtonin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, jossa lämpöydinreaktorin prototyypin ohjausjärjestelmää käytetään näytönohjaimella tai grafiikkaprosessorilla. Termoydinreaktorien plasma on erittäin dynaamista, joten sitä on valvottava kestävän synteesin varmistamiseksi. Tutkijat ehdottivat kaupallisesti saatavan näytönohjaimen ja uuden algoritmin käyttöä tähän.
Termoydinfuusio lupaa meille suuria määriä "puhdasta" energiaa suhteellisen pienissä voimalaitoksissa. Jos ydinvoimalaitoksissa ydinten hajoamisenergia muunnetaan sähköksi, niin lämpöydinvoimalaitoksissa sähkö saadaan käyttämällä ydinfuusioenergiaa.
Ihmiskunta on pitkään yrittänyt rakentaa riittävän voimakasta laitosta ylläpitääkseen lämpöydinreaktion siinä pitkään. Yksi tämän prosessin maapallolla toteuttamisen haasteista on plasman dynaaminen luonne, jota on säädettävä fuusiolämpötilojen saavuttamiseksi. Uuden tutkimuksen tekijät ehdottivat algoritmia, joka pystyy ottamaan huomioon plasman muutokset ja muuttamaan synteesiolosuhteita siten, että se estää prosessin päättymisen.
Prototyyppireaktori lämmittää plasman noin miljoonan celsiusasteen lämpötilaan. Tämä ei vielä ole lämpöydinfuusion vaatima 1 miljoonaa astetta, mutta se riittää tekijöiden mukaan käsitteen tutkimiseen. Laitteen kolmessa injektorissa syntyy plasmaa, jotka sitten yhdistyvät ja yhdistyvät luonnollisesti munkin muotoiseksi esineeksi, joka muistuttaa savurengasta. Tämä plasma on vain muutama sekunnin tuhannesosa, joten tiimi tarvitsi nopean menetelmän prosessin hallitsemiseksi. Fyysikkojen kokeellinen reaktori tuottaa itsenäisesti magneettikenttiä kokonaan plasman sisällä, mikä tekee siitä mahdollisesti pienemmän ja halvemman kuin muut ulkoisia magneettikenttiä käyttävät reaktorit.
Mielenkiintoista myös:
- Iso-Britannia aloittaa kohtuuhintaisen fuusion aikakauden lanseeraamalla päivitetyn MAST-tokamakin
- Kiinan "keinotekoinen aurinko" on tehnyt uuden ennätyksen
Näytönohjaimen käyttö NVIDIA Tesla, tutkijat pystyivät säätämään tarkasti plasmavirtauksen prosessia reaktoriin. Tämä antoi tutkijoille mahdollisuuden ymmärtää tarkemmin, mitä tapahtuu, kun plasma muodostuu, ja viime kädessä pidentää tilan "elinaikaa", mikä lähentää sitä tarpeeksi pitkäksi tukemaan fuusiota.
Aikaisemmin tutkijat käyttivät ohjausjärjestelmiensä ohjelmoimiseen hitaampia tai vähemmän käyttäjäystävällisiä teknologioita. Uudessa työssä tiimi käytti kuitenkin GPU:ta NVIDIA Tesla, joka on suunniteltu koneoppimissovelluksiin.
Näytönohjaimen avulla tiimi pystyy hienosäätämään plasman prosessia reaktoriin, jotta tutkijat voivat tarkemmin kuvitella, mitä tapahtuu plasman muodostumisen aikana. Lisäksi näytönohjain auttaa luomaan plasmaa, joka elää pidempään.
Lue myös:
Laadullisesti uusi bitcoinin louhinnan taso