Forskare från University of Washington har utvecklat en metod där ett grafikkort eller en grafikprocessor används för att köra styrsystemet för en prototyp av termonukleär reaktor. Plasmat i termonukleära reaktorer är mycket dynamiskt, så det måste kontrolleras för hållbar syntes. Forskarna föreslog att man skulle använda ett kommersiellt tillgängligt grafikkort och en ny algoritm för detta.
Termonukleär fusion lovar oss stora volymer "ren" energi vid relativt små kraftverksstorlekar. Om energin från kärnkraftsförfall i kärnkraftverk omvandlas till elektricitet, så erhålls elektricitet i termonukleära anläggningar med hjälp av kärnfusionsenergin.
Mänskligheten har länge försökt bygga en tillräckligt kraftfull växt för att upprätthålla en termonukleär reaktion i den under lång tid. En av utmaningarna med att genomföra denna process på jorden är plasmans dynamiska natur, som måste kontrolleras för att uppnå fusionstemperaturer. Författarna till den nya studien föreslog en algoritm som kan ta hänsyn till förändringar i plasman och ändra syntesförhållandena på ett sådant sätt att det förhindrar att processen avslutas.
Prototypreaktorn värmer plasman till cirka 1 miljon grader Celsius. Det här är ännu inte de 150 miljoner grader som krävs för termonukleär fusion, men det räcker för att studera konceptet, enligt författarna. Plasma genereras i enhetens tre injektorer, och sedan kombineras de och smälter naturligt samman till ett munkformat föremål som liknar en rökring. Denna plasma är bara några tusendelar av en sekund, så teamet behövde en höghastighetsmetod för att kontrollera processen. Fysikernas experimentella reaktor genererar oberoende magnetiska fält helt i plasman, vilket gör den potentiellt mindre och billigare än andra reaktorer som använder externa magnetfält.
Också intressant:
- Storbritannien inleder en era av prisvärd fusion med lanseringen av den uppgraderade MAST-tokamak
- Kinas "konstgjorda sol" har satt nytt rekord
Använda ett grafikkort NVIDIA Tesla, forskare kunde exakt justera processen för plasmaflödet in i reaktorn. Detta gjorde det möjligt för forskarna att förstå mer exakt vad som händer när plasman bildas, och i slutändan öka statens "livslängd" och föra den närmare tillräckligt lång för att stödja fusion.
Tidigare har forskare använt långsammare eller mindre användarvänliga tekniker för att programmera sina styrsystem. Men i det nya arbetet använde teamet en GPU NVIDIA Tesla, som är designad för maskininlärningsapplikationer.
Med hjälp av ett grafikkort kommer teamet att kunna finjustera processen för plasma som kommer in i reaktorn, så att forskare mer specifikt kan föreställa sig vad som händer under plasmabildningen. Dessutom kommer grafikkortet att hjälpa till att skapa plasma som lever längre.
Läs också:
En kvalitativt ny nivå av bitcoin-brytning