محققان دانشگاه واشنگتن روشی را ابداع کرده‌اند که در آن از یک کارت گرافیک یا پردازنده گرافیکی برای اجرای سیستم کنترل نمونه اولیه راکتور حرارتی هسته‌ای استفاده می‌شود. پلاسما در راکتورهای حرارتی بسیار پویا است، بنابراین برای سنتز پایدار باید کنترل شود. محققان استفاده از یک کارت گرافیک تجاری و یک الگوریتم جدید را برای این کار پیشنهاد کردند.
همجوشی گرما هسته ای حجم زیادی از انرژی "پاک" با اندازه نیروگاه های نسبتا کوچک را به ما وعده می دهد. اگر در نیروگاه های هسته ای، انرژی تجزیه هسته ای به الکتریسیته تبدیل شود، در نیروگاه های هسته ای با کمک انرژی همجوشی هسته ای، الکتریسیته به دست می آید.
بشریت مدتهاست در تلاش است تا یک نیروگاه به اندازه کافی قدرتمند بسازد تا برای مدت طولانی واکنش گرما هسته ای را در آن حفظ کند. یکی از چالش های انجام این فرآیند در زمین، ماهیت دینامیکی پلاسما است که برای دستیابی به دمای همجوشی باید کنترل شود. نویسندگان مطالعه جدید الگوریتمی را پیشنهاد کردند که می تواند تغییرات پلاسما را در نظر بگیرد و شرایط سنتز را به گونه ای تغییر دهد که از پایان فرآیند جلوگیری کند.
راکتور نمونه اولیه پلاسما را تا حدود 1 میلیون درجه سانتیگراد گرم می کند. این هنوز 150 میلیون درجه مورد نیاز برای همجوشی گرما هسته ای نیست، اما به گفته نویسندگان برای مطالعه این مفهوم کافی است. پلاسما در سه انژکتور دستگاه تولید می شود و سپس آنها با هم ترکیب می شوند و به طور طبیعی در یک جسم دونات شکل که شبیه یک حلقه دود است، ترکیب می شوند. این پلاسما تنها چند هزارم ثانیه است، بنابراین تیم به روشی با سرعت بالا برای کنترل فرآیند نیاز داشت. راکتور آزمایشی فیزیکدانان به طور مستقل میدان های مغناطیسی را به طور کامل در پلاسما تولید می کند و آن را به طور بالقوه کوچکتر و ارزان تر از سایر راکتورهایی می کند که از میدان های مغناطیسی خارجی استفاده می کنند.
همچنین جالب:
- بریتانیا با راه اندازی توکامک ارتقا یافته MAST آغازگر عصر همجوشی مقرون به صرفه است.
- "خورشید مصنوعی" چین رکورد جدیدی را به نام خود ثبت کرد
استفاده از کارت گرافیک NVIDIA تسلا، دانشمندان توانستند به طور دقیق فرآیند جریان پلاسما را در راکتور تنظیم کنند. این به محققان این امکان را داد تا بفهمند که وقتی پلاسما تشکیل می‌شود چه اتفاقی می‌افتد و در نهایت «طول عمر» حالت را افزایش دهند و آن را به مدت کافی برای پشتیبانی از همجوشی نزدیک‌تر کنند.
پیش از این، محققان از فناوری‌های کندتر یا کمتر کاربرپسند برای برنامه‌ریزی سیستم‌های کنترل خود استفاده می‌کردند. با این حال، در کار جدید، تیم از یک GPU استفاده کرد NVIDIA تسلا که برای کاربردهای یادگیری ماشین طراحی شده است.
با استفاده از یک کارت ویدئو، این تیم قادر خواهد بود فرآیند ورود پلاسما به راکتور را تنظیم کند، بنابراین محققان می توانند به طور خاص تصور کنند که در طول تشکیل پلاسما چه اتفاقی می افتد. همچنین، کارت گرافیک به ساخت پلاسمایی که عمر طولانی تری دارد کمک می کند.
همچنین بخوانید:
سطح کیفی جدیدی از استخراج بیت کوین