Google помогает термоядерщикам нагревать плазму в реакторе при помощи специального ПО

в 10:41, , рубрики: Научно-популярное, ученые, физика, энергия, ядерная физика

Google помогает термоядерщикам нагревать плазму в реакторе при помощи специального ПО - 1
Источник: The Register

Две компании, Google и Tri Alpha Energy разработали новый алгоритм, который, как считают его создатели, поможет ученым разогревать плазму в термоядерном реакторе с меньшими, чем сейчас, затратами энергии. Речь идет о минимальном повышении эффективности работы реактора, о каком-либо «прорыве» говорить не приходится. Но и это можно назвать значительным достижением.

Кому нужны проценты повышения эффективности генерации высокотемпературной плазмы? Да все тем же ученым. Дело в том, что реакторы, где вот уже несколько десятков лет специалисты пытаются добиться самоподдерживающейся реакции слияния атомов, чрезвычайно дорогие. Их эксплуатация тоже очень недешевое удовольствие. Да, если достичь желаемого результата, все окупится тысячекратно. Но пока что деньги лишь уходят, как вода в песок, успехи есть, но до получения энергии при помощи термояда еще далеко. Поэтому физики стараются оптимизировать затраты там, где это возможно.

Свою технологию разработчики программной платформы для оптимизации нагрева плазмы назвали Optometrist Algorithm. Как уже говорилось, алгоритм помогает работать с плазмой с несколько большей эффективностью, чем обычно. На то, чтобы «зажечь» плазму в реакторе, нужно очень много энергии, и это стоит ну очень дорого.

«Мы упростили проблему и решили найти такие состояния плазмы, которые физики находят интересными, при этом мы не хотим поломать машину. Это — яркий пример работы человека и компьютера, когда работа сообща становится более результативной, чем поодиночке», — говорит руководитель проекта Тед Болц.

Для запуска реакции горячая плазма вводится в термоядерный реактор C-2U (длина его 20 метров) компании Tri Alpha Energy. Это контролируемый при помощи магнитов процесс.

Для того, чтобы нагреть плазму до температуры, которая необходима для запуска слияния ядер химических элементов, нужно проделать много работы. В первую очередь, требуется задать тысячи параметров, от самых простых вроде напряжения в отдельных элементах реактора, до сложных, вроде силы магнитного поля в отдельных «районах» реактора. Для поиска эффективного состояния плазмы требуется провести тысячи экспериментов. Для того, чтобы пошел синтез, нужно сильно нагреть плазму, создав внутри реактора маленькую звезду.

Если использовать алгоритм, созданный Google, то потери энергии при проведении таких экспериментов снижаются, а температура плазмы, наоборот — повышается. К сожалению, в отчете не слишком много технической информации. Почти нет там и участков кода, есть лишь описание алгоритма и последовательности действий при его использовании.

Google помогает термоядерщикам нагревать плазму в реакторе при помощи специального ПО - 2
Зато то и дело в отчете встречаются вот такие участки

Сейчас у создателей алгоритма есть намерение улучшать работу программы в соответствии с получаемыми результатами. Команда ученых уже достигла значительного успеха, все же запустив на своем реакторе слияние атомов. Это происходило всего лишь в течение нескольких миллисекунд, но происходило.

Разработчики сравнивают принцип работы своей программной платформы с «настройкой» зрения человека окулистом. Врач подбирает линзы, которые подходят для конкретного пациента, и оптимизируют его зрение. Порой, оптимизация не слишком значительно, но пациент начинает видеть все гораздо лучше. Так и с плазмой — операции проводятся все те же, но они более точные, бьют прямо в цель. Одно из главных достижений, которых удалось достигнуть — это поиск и введение в работу оптимальных для термоядерного реактора определенного типа параметров.

Компания Tri Alpha Energy работает достаточно давно, и все это время ее специалисты стараются найти то самое состояние плазмы, при котором может начаться термоядерная реакция. Компания еще два года назад заменила свою старую установку, разработав обвноленную систему. Сейчас она проходит тестирование, а опробовать ее в работе помогает алгоритм, о котором и говорится в этом материале.

Google помогает термоядерщикам нагревать плазму в реакторе при помощи специального ПО - 3

Несмотря на годы, потраченные компанией на поиск возможного способа быстро и недорого зажечь небольшую звезду у себя в лаборатории, работа все еще продолжается, и никто ее не планирует забрасывать.

Алгоритм Google, кроме оптимизации параметров, позволяет также ускорить вычисления, которые проводятся специалистами компании. Вместо месяцев этот процесс сейчас занимает всего несколько часов. Кроме того, удалось добиться значительного снижения энергетических затрат и добиться увеличения общей энергии плазмы. Ученые надеются, что через небольшое время люди смогут получать почти бесплатную энергию именно благодаря термоядерному синтезу. И несмотря на то, что все это больше похоже на фантастику, некоторые государства принимают скорый запуск термоядерных реакторов, как данность. В числе таких стран — Индия и Китай.

Автор: marks

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля