Našli spôsob ako optimalizovať a urýchliť proces navrhovania stelarátorov

Hoci fúzne reaktory sú prísľubom bezpečnej energie bez emisií uhlíka, ich výstavba je zložitá úloha, ktorá si vyžaduje podrobné návrhy zariadení a pochopenie prúdenia horúcej plazmy v nich. Na riešenie týchto problémov v stelarátorových reaktoroch vyvinulo Princetonské laboratórium fyziky plazmy (Princeton Plasma Physics Laboratory – PPPL) počítačový program QUADCOIL na optimalizáciu a urýchlenie procesu navrhovania.

Spomedzi rôznych konštrukcií na jadrovú syntézu si stelarátory vyžadujú menší vstrekovaný výkon a majú väčšiu flexibilitu konštrukcie, ktorá zjednodušuje riadenie plazmy, ale sú aj neúmerne zložité. Stelarátory majú zložité konštrukcie cievok magnetického poľa, ktoré „generujú rotačnú transformáciu pomocou externých cievok, a nie pomocou prúdu plazmy“, ako to robia konštrukcie tokamakov, uviedli výskumníci.

^{Zdroj Foto: Michael Livingston/PPPL}

Vývoj tejto technológie sa začal ešte v 50. rokoch 20. storočia, no práca bola veľmi náročná. „QUADCOIL rýchlo predpovedá zložitosť tvarov magnetov a pomáha vám vyhnúť sa tvarom plazmy, ktoré sú skvelé z fyzikálneho hľadiska, ale nepomáhajú pri budovaní fúzneho zariadenia,“ povedal Frank Fu, postgraduálny študent Princetonského programu fyziky plazmy v PPPL.

Keď si vedci vyberú tvar plazmy, o ktorom sa domnievajú, že môže podporiť fúzne reakcie, softvér vypočíta, ktoré tvary magnetov by mohli vytvoriť tento výsledok, vysvetlil Fu. Ak sú tvary príliš zložité na to, aby sa dali reálne vytvoriť, QUADCOIL môže pomôcť prepracovať samotný tvar plazmy a navyše vykonáva prácu rýchlejšie ako tradičné programy na navrhovanie magnetov – trvá mu to len 10 sekúnd, zatiaľ čo ostatným programom by to trvalo 20 minút.

Ak vedci dokážu pomocou počítačových programov nájsť tvary plazmy, ktoré majú požadované fyzikálne vlastnosti a zároveň sa dajú vytvoriť pomocou magnetov s jednoduchými tvarmi, môžu vyrobiť fúznu energiu lacnejšie. Keď sa energia z jadrovej fúzie stane realitou, mohla by byť dokonalým doplnkom solárnej a veternej energie a pomôcť nám dosiahnuť naše ciele v oblasti čistej energie s nulovými emisiami.

Zdroj: thecooldown.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}