Ученые показали, что происходит внутри термоядерного реактора

Лаборатория экспериментальной музеологии (EM+) EPFL представила 3D-визуализацию, которая позволяет увидеть, что происходит внутри термоядерного реактора. Визуализация была создана на основании данных, полученных в результате симуляций токамака и испытаний, проведенных Швейцарским центром плазмы (SPC) EPFL, сообщает Science Alert.

Как отмечает издание, для широкой публики визуализация – это окно в кольцо фейерверков, иллюстрирующее возможный будущий источник энергии. Для ученых же – это ценный инструмент, который делает сложные явления квантовой физики осязаемыми и помогает им понять результаты своих расчетов.

3D-визуализация — панорама высотой 4 метра и диаметром 10 метров — представляет собой точное воспроизведение внутренней части токамака переменной конфигурации (TCV) EPFL. Экспериментальный реактор был построен более 30 лет назад и до сих пор является единственным в мире.

«Мы использовали робота для создания сверхточных сканирований внутренней части реактора, которые затем скомпилировали для создания 3D-модели, которая воспроизводит его компоненты вплоть до их текстуры. Нам даже удалось зафиксировать износ графитовых плиток, облицовывающих стенки реактора, которые подвергаются чрезвычайно высоким температурам во время испытаний TCV», — заявил Сэми Маннейн, ученый-компьютерщик из EM+.

Инженеры SPC предоставили уравнения для точного расчета того, как квантовые частицы движутся в данный момент времени. Затем исследователи EM+ включили эти уравнения вместе с данными реактора в свою систему 3D-визуализации. Сложность заключалась в том, что все эти расчеты приходилось проводить в режиме реального времени.

«Чтобы создать только одно изображение, система должна рассчитать траектории тысяч движущихся частиц со скоростью 60 раз в секунду для каждого глаза», — говорит Маннейн.

 В результате ученые получили захватывающие изображения, которые позволяют увидеть инжекционное устройство, которое вносит частицы в токамак, а также графитовые плитки, способные выдерживать температуры более 100 миллионов градусов Цельсия.

Зимой термоядерный реактор в Великобритании установил свой новый рекорд. Представители проекта Joint European Torus (JET) заявили о том, что реактор выдал 69,26 мегаджоулей тепла всего из 0,21 миллиграмма топлива, что эквивалентно сжиганию двух килограммов угля.