Игровая видеокарта помогла управлять термоядерным синтезом
Плазма в термоядерных реакторах очень динамична, поэтому для устойчивого синтеза ее необходимо контролировать. Исследователи предложили использовать для этого коммерчески доступную видеокарту и новый алгоритм
Термоядерный синтез обещает нам большие объемы «чистой» энергии при относительно небольших размерах электростанций. Если в атомных электростанциях в электричество преобразуется энергия ядерного распада, то в термоядерных установках электричество получается посредством энергии ядерного синтеза. Этот процесс происходит в недрах звезд — в ходе него легкие ядра атомов соединяются в более тяжелые, выделяя при этом огромное количество энергии.
Человечество уже давно пытается построить достаточно мощную установку для длительного поддержания в нем термоядерной реакции. Одной из проблем осуществления этого процесса на Земле является динамическая природа плазмы, которую необходимо контролировать, чтобы достичь температур, позволяющих осуществить синтез. Авторы нового исследования предложили алгоритм, способный учитывать изменения в плазме и изменять условия синтеза так, чтобы не допустить прекращения процесса.
Экспериментальный реактор команды физиков самостоятельно генерирует магнитные поля полностью внутри плазмы, что делает его потенциально меньше и дешевле, чем другие реакторы, использующие внешние магнитные поля. Прототип устройства физиков нагревает плазму примерно до 1 миллиона градусов по Цельсию. Это далеко не 150 миллионов градусов по Цельсию, необходимых для термоядерного синтеза, но достаточно много, чтобы протестировать новые технологии удержания плазмы.
Используя графическую карту NVIDIA Tesla, ученые смогли точно настроить процесс притока плазмы в реактор. Это позволило исследователям более точно понимать, что происходит, когда формируется плазма, и в конечном итоге увеличивать «время жизни» состояния, приближая его к достаточному для поддержания синтеза.
Статья опубликована в журнале Review of Scientific Instruments.