I ricercatori dell'Università di Washington hanno sviluppato un metodo in cui una scheda video o un processore grafico viene utilizzata per eseguire il sistema di controllo di un prototipo di reattore termonucleare. Il plasma nei reattori termonucleari è molto dinamico, quindi deve essere controllato per una sintesi sostenibile. I ricercatori hanno suggerito di utilizzare una scheda video disponibile in commercio e un nuovo algoritmo per questo.
La fusione termonucleare ci promette grandi volumi di energia "pulita" a dimensioni di centrali elettriche relativamente piccole. Se nelle centrali nucleari l'energia del decadimento nucleare viene convertita in elettricità, nelle centrali termonucleari si ottiene elettricità utilizzando l'energia della fusione nucleare.
L'umanità ha cercato a lungo di costruire una pianta sufficientemente potente per mantenere una reazione termonucleare al suo interno per molto tempo. Una delle sfide dell'esecuzione di questo processo sulla Terra è la natura dinamica del plasma, che deve essere controllato per raggiungere le temperature di fusione. Gli autori del nuovo studio hanno proposto un algoritmo in grado di tenere conto delle variazioni del plasma e di modificare le condizioni di sintesi in modo tale da impedire la conclusione del processo.
Il prototipo del reattore riscalda il plasma a circa 1 milione di gradi Celsius. Non sono ancora i 150 milioni di gradi richiesti per la fusione termonucleare, ma sono sufficienti per studiare il concetto, secondo gli autori. Il plasma viene generato nei tre iniettori del dispositivo, quindi si combinano e si fondono naturalmente in un oggetto a forma di ciambella che ricorda un anello di fumo. Questo plasma dura solo pochi millesimi di secondo, quindi il team aveva bisogno di un metodo ad alta velocità per controllare il processo. Il reattore sperimentale dei fisici genera indipendentemente campi magnetici interamente all'interno del plasma, rendendolo potenzialmente più piccolo ed economico di altri reattori che utilizzano campi magnetici esterni.
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Utilizzando una scheda grafica NVIDIA Tesla, gli scienziati sono stati in grado di regolare con precisione il processo del flusso di plasma nel reattore. Ciò ha consentito ai ricercatori di comprendere più precisamente cosa accade quando si forma il plasma e, in definitiva, di aumentare la "vita" dello stato, avvicinandolo al tempo sufficiente per supportare la fusione.
In precedenza, i ricercatori utilizzavano tecnologie più lente o meno intuitive per programmare i propri sistemi di controllo. Tuttavia, nel nuovo lavoro, il team ha utilizzato una GPU NVIDIA Tesla, progettato per applicazioni di apprendimento automatico.
Utilizzando una scheda video, il team sarà in grado di mettere a punto il processo di ingresso del plasma nel reattore, in modo che i ricercatori possano immaginare in modo più specifico cosa accade durante la formazione del plasma. Inoltre, la scheda video aiuterà a creare plasma che dura più a lungo.
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