Vědci z Washingtonské univerzity vyvinuli metodu, při které se používá grafická karta nebo grafický procesor pro provoz řídicího systému prototypu termonukleárního reaktoru. Plazma v termonukleárních reaktorech je velmi dynamické, takže pro udržitelnou syntézu musí být řízeno. Výzkumníci k tomu navrhli použít komerčně dostupnou grafickou kartu a nový algoritmus.
Termonukleární fúze nám slibuje velké objemy „čisté“ energie při relativně malých velikostech elektráren. Jestliže se v jaderných elektrárnách přeměňuje energie jaderného rozpadu na elektřinu, pak se v termojaderných elektrárnách získává elektřina pomocí energie jaderné fúze.
Lidstvo se již dlouho snaží postavit dostatečně výkonnou elektrárnu, aby v ní dlouhodobě udržela termonukleární reakci. Jednou z výzev při provádění tohoto procesu na Zemi je dynamická povaha plazmatu, která musí být řízena, aby bylo dosaženo fúzních teplot. Autoři nové studie navrhli algoritmus schopný zohlednit změny v plazmatu a změnit podmínky syntézy tak, aby nedošlo k ukončení procesu.
Prototyp reaktoru ohřívá plazma na přibližně 1 milion stupňů Celsia. To ještě není 150 milionů stupňů potřebných pro termonukleární fúzi, ale na prostudování konceptu to podle autorů stačí. Plazma se generuje ve třech vstřikovačích zařízení a poté se spojí a přirozeně splývají do předmětu ve tvaru koblihy, který připomíná kouřový prstenec. Tato plazma je pouze několik tisícin sekundy, takže tým potřeboval vysokorychlostní metodu k řízení procesu. Experimentální reaktor fyziků nezávisle generuje magnetická pole zcela uvnitř plazmatu, takže je potenciálně menší a levnější než jiné reaktory, které využívají vnější magnetická pole.
Zajímavé také:
- Británie zahajuje éru cenově dostupné fúze uvedením modernizovaného tokamaku MAST
- Čínské „umělé slunce“ vytvořilo nový rekord
Pomocí grafické karty NVIDIA Tesla, vědci dokázali přesně upravit proces proudění plazmy do reaktoru. To výzkumníkům umožnilo přesněji porozumět tomu, co se stane, když se vytvoří plazma, a nakonec prodloužit „životnost“ stavu, blíže k dostatečně dlouhé době, aby podpořila fúzi.
Dříve výzkumníci používali k programování svých řídicích systémů pomalejší nebo uživatelsky méně přívětivé technologie. V nové práci však tým použil GPU NVIDIA Tesla, která je určena pro aplikace strojového učení.
Pomocí grafické karty bude tým schopen doladit proces vstupu plazmatu do reaktoru, takže si vědci mohou konkrétněji představit, co se děje během tvorby plazmatu. Grafická karta také pomůže vytvořit plazmu, která žije déle.
Přečtěte si také:
Kvalitativně nová úroveň těžby bitcoinů