Discovery o krawędzi plazmy termojądrowej syntezy może pomóc uświadomić sobie moc

Unikalne symulacje ujawniają nowe rozumienie bardzo złożonych krawędzi plazmy.

First-of-a-kind odkrycie

Wśród pierwszych w swoim rodzaju wyników było odkrycie, że stanowi wahań turbulencji w polach magnetycznych ograniczyć plazmowa reakcje syntezy paliw można znacznie zmniejszyć strumień cząstek turbulentne w pobliżu krawędzi plazmowego. Symulacje komputerowe pokazują, że strumień cząstek netto może pójść w dół aż o 30 procent, mimo że średnia wielkość burzliwych fluktuacji gęstości cząstek wzrasta o 60 procent, co oznacza, że ​​nawet jeśli wahania gęstości burzliwy są bardziej zjadliwe, są ruchu cząstek z urządzenia mniej skutecznie.

Naukowcy opracowali specjalistycznego kodu o nazwie „Gkeyll”, wymawiane jak „Jekyll” w Robert Louis Stevenson „The Strange Case of Dr. Jekyll i Mr. Hyde”, który sprawia, że ​​te symulacje wykonalne. Kod matematyczny, forma modelowania zwane „gyrokinetics” symuluje orbicie cząstek plazmy wokół linii pola magnetycznego na krawędzi plazmy fuzyjnego.

„Nasz ostatni papier podsumowuje wysiłki grupy Gkeyll w obszarze gyrokinetic symulacji”, powiedział PPPL fizyk Ammar Hakim, główny autor Fizyki Plazmy papieru (link jest zewnętrzny), który stanowi przegląd dokonań grupy, na podstawie zaproszonego Dyskusja dał w dywizji American Physical Society of Plasma Physics (APS-DPP) konferencji jesienią ubiegłego roku. Badania, współautorem przez naukowców z sześciu instytucji, algorytm dostosowuje się do gyrokinetic systemu rozwijania state-of-the-art „kluczowych przełomów numerycznych niezbędne, aby zapewnić dokładne symulacje” Hakim powiedział.

wysiłek na całym świecie

Takie przełomy są częścią ogólnoświatowego wysiłku, aby zrozumieć nauka za produkcję reakcji termojądrowych na Ziemi. Reakcje fuzyjne łączą elementy świetlne w postaci plazmy, na gorąco, naładowany materii składa się z wolnych elektronów i jąder atomowych, które tworzą 99 procent widzialnego świata, w celu wytworzenia dużych ilości energii, która może stanowić w zasadzie niewyczerpane zasilanie energią do wytwarzania energii elektrycznej dla ludzkości.

Reklama

źródło DOE/Princeton Plasma Physics Laboratory. "Discovery about the edge of fusion plasma could help realize fusion power." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200522095455.htm>.