Araştırmacılar, bir füzyon reaktöründen gelen simülasyon ve gözlem verilerini inanılmaz bir 3B simülasyona dönüştürebildiler. Plazmada uçmanın nasıl bir şey olduğuna dair bir görünüm sağlıyor ve reaktörün bu kadar aşırı sıcaklıklarda nasıl davrandığına dair içgörüler sunuyor.
Modellenen reaktör, EPFL’nin değişken konfigürasyonlu tokamakının (TCV) sadık bir kopyasıdır. Bir tokamak, donut şeklindeki reaktör. Sıcaklığın üzerinde plazma 100 milyon derece içinden akar ve füzyon gerçekleşir. École Polytechnique Fédérale de Lausanne’ın bir parçası olan Deneysel Müzecilik Laboratuvarı’ndaki (EM+) ekip, bu 30 yıllık makineyi yeniden yarattı ve bize içine bakmanın benzersiz bir yolunu sağladı.
EM+’da bilgisayar bilimcisi olan Samy Mannane, “Reaktörün iç kısmının ultra yüksek hassasiyetli taramalarını oluşturmak için bir robot kullandık ve daha sonra bunları, bileşenlerini dokusuna kadar kopyalayan bir 3B model üretmek için derledik” dedi. ifade“TCV’nin test çalışmaları sırasında aşırı yüksek sıcaklıklara maruz kalan reaktör duvarlarını kaplayan grafit karolardaki aşınma ve yıpranmayı bile yakalayabildik.”
Uçarak Füzyon reaktörü herkes için harika, ancak bilim insanları bunu tasarımı nasıl iyileştireceklerini ve reaksiyonu nasıl daha verimli hale getireceklerini öğrenmek için kullanabilirler. Simülasyon, binlerce parçacığın konumunu ve etkilerini saniyede yaklaşık 60 kez kaydırarak sunar. Toplamda beş bilgisayar ve 10 GPU’dan oluşan özel bir hesaplama kurulumu bu inanılmaz görselleştirmeyi sağladı.
EM+’ın başındaki profesör Sarah Kenderdine, “Sistemimizi infografik teknolojisindeki gelişmeler sayesinde inşa edebildik” diye açıkladı. “Beş yıl önce bile imkansız olurdu.”
Görselleştirme, sürece dahil olan parçacıkları göstermektedir. reaksiyonElektronlar kırmızı renktedir; protonlar yeşil renktedir; ve mavi çizgiler manyetik alanı gösterir. Tıpkı gerçek tokamakta olduğu gibi, etrafta dönerler ve etkileşime girerler.
İsviçre Plazma Merkezi direktörü Paolo Ricci, “Görselleştirme sürecinin ardındaki fizik son derece karmaşıktır” diye ekledi. “Tokamaks’ın birçok farklı hareketli parçası vardır: heterojen davranışa sahip parçacıklar, manyetik alanlar, plazmayı ısıtmak için dalgalar, dışarıdan enjekte edilen parçacıklar, gazlar ve daha fazlası. Fizikçiler bile her şeyi çözmekte zorlanıyor. EM+ tarafından geliştirilen görselleştirme, simülasyon programlarının standart çıktısını (temel olarak sayı tabloları) laboratuvarın video oyunu benzeri bir atmosfer yaratmak için kullandığı gerçek zamanlı görselleştirme teknikleriyle birleştiriyor.”
Görselleştirme sadece güzel bir video değil. Doğru, tutarlı ve gerçekçi.
