Вчені показали, що відбувається всередині термоядерного реактора

Лабораторія експериментальної музеології (EM+) EPFL представила 3D-візуалізацію, що дозволяє побачити, що відбувається всередині термоядерного реактора. Візуалізація була створена на підставі даних, отриманих у результаті симуляцій токамака та випробувань, проведених Швейцарським центром плазми (SPC) EPFL, повідомляє Science Alert.

Як зазначає видання, для широкої публіки візуалізація – це вікно у кільце феєрверків, що ілюструє можливе майбутнє джерело енергії. Для вчених – це цінний інструмент, який робить складні явища квантової фізики відчутними та допомагає їм зрозуміти результати своїх розрахунків.

3D-візуалізація - панорама висотою 4 метри і діаметром 10 метрів - є точним відтворенням внутрішньої частини токамака змінної конфігурації (TCV) EPFL. Експериментальний реактор був збудований понад 30 років тому і досі є єдиним у світі.

«Ми використали робота для створення надточних сканувань внутрішньої частини реактора, які потім скомпілювали для створення 3D-моделі, яка відтворює його компоненти аж до їхньої текстури. Нам навіть вдалося зафіксувати знос графітових плиток, що облицьовують стінки реактора, які піддаються надзвичайно високим температурам під час випробувань TCV», — заявив Семі Маннейн, вчений комп'ютерник з EM+.

Інженери SPC надали рівняння для точного розрахунку того, як квантові частинки рухаються на даний момент часу. Потім дослідники EM+ включили ці рівняння разом із даними реактора у свою систему 3D-візуалізації. Складність полягала в тому, що ці розрахунки доводилося проводити в режимі реального часу.

«Щоб створити тільки одне зображення, система має розрахувати траєкторії тисяч частинок, що рухаються, зі швидкістю 60 разів на секунду для кожного ока», — каже Маннейн.

В результаті вчені отримали захоплюючі зображення, які дозволяють побачити інжекційний пристрій, який вносить частинки в токамак, а також графітові плитки, здатні витримувати температуру понад 100 мільйонів градусів Цельсія.

Взимку термоядерний реактор у Великій Британії встановив свій новий рекорд. Представники проєкту Joint European Torus (JET) заявили про те, що реактор видав 69,26 мегаджоулів тепла всього з 0,21 міліграма палива, що еквівалентно спалюванню двох кілограмів вугілля.