Muhteşem Simülasyonla Nükleer Füzyon Reaktörünün İçinde Yolculuk
Araştırmacılar bir füzyon reaktöründen elde ettikleri simülasyon ve gözlem verilerini inanılmaz bir 3D simülasyona dönüştürmeyi başardılar. Bu simülasyon, plazma içinde uçmanın nasıl bir şey olduğunu gösteriyor ve reaktörün bu kadar aşırı sıcaklıklarda nasıl davrandığına dair fikir veriyor.
Modellenen reaktör, EPFL’nin değişken konfigürasyonlu tokamak’ının (TCV) aslına sadık bir kopyasıdır. Tokamak donut şeklinde bir reaktördür. İçinden 100 milyon derecenin üzerinde bir sıcaklıkta plazma akar ve füzyon gerçekleşir. École Polytechnique Fédérale de Lausanne’ın bir parçası olan Deneysel Müzecilik Laboratuvarı (EM+) ekibi, bu 30 yıllık makineyi yeniden yarattı ve bize içine bakmanın benzersiz bir yolunu sağladı.
EM+’da bilgisayar bilimcisi olan Samy Mannane yaptığı açıklamada, “Reaktörün iç kısmının ultra yüksek hassasiyetli taramalarını oluşturmak için bir robot kullandık ve daha sonra bunları derleyerek bileşenlerini dokularına kadar kopyalayan bir 3D model ürettik” dedi. “TCV’nin test çalışmaları sırasında son derece yüksek sıcaklıklara maruz kalan reaktör duvarlarını kaplayan grafit karolardaki aşınma ve yıpranmayı bile yakalayabildik.”
Füzyon reaktörünün içinde uçmak herkes için harika bir şey, ancak bilim insanları bunu tasarımı nasıl geliştireceklerini ve reaksiyonu nasıl daha verimli hale getireceklerini öğrenmek için kullanabilirler. Simülasyon, saniyede yaklaşık 60 kez yer değiştiren binlerce parçacığın konumunu ve etkilerini iletiyor. Toplamda beş bilgisayar ve 10 GPU’dan oluşan özel bir bilgi işlem kurulumu bu inanılmaz görselleştirmeyi sağladı.
EM+’nın başındaki profesör Sarah Kenderdine, “Sistemimizi infografik teknolojisindeki gelişmeler sayesinde kurabildik,” diye açıklıyor. “Bu sadece beş yıl önce bile imkansız olurdu.”
Görselleştirme reaksiyonda yer alan parçacıkları göstermektedir. Elektronlar kırmızı; protonlar yeşil; mavi çizgiler ise manyetik alanı gösteriyor. Parçacıklar tıpkı gerçek tokamakta olduğu gibi dönüyor ve etkileşime giriyor.
İsviçre Plazma Merkezi Direktörü Paolo Ricci, “Görselleştirme sürecinin ardındaki fizik son derece karmaşıktır” diye ekledi. “Tokamakların birçok farklı hareketli parçası var: heterojen davranışlı parçacıklar, manyetik alanlar, plazmayı ısıtmak için dalgalar, dışarıdan enjekte edilen parçacıklar, gazlar ve daha fazlası. Fizikçiler bile her şeyi sıralamakta zorlanıyor. EM+ tarafından geliştirilen görselleştirme, simülasyon programlarının standart çıktılarını – temelde sayı tablolarını – laboratuvarın video oyunu benzeri bir atmosfer yaratmak için kullandığı gerçek zamanlı görselleştirme teknikleriyle birleştiriyor.”
Görselleştirme sadece güzel bir video değil. Doğru, tutarlı ve gerçekçi.
Kaynak : https://www.iflscience.com
Çin’in Güneş’ten Daha Sıcak Nükleer Füzyon Reaktöründen Yeni Rekor