Znanstvenici su uspjeli pretvoriti simulacijske i opservacijske podatke iz fuzijskog reaktora u nevjerojatnu 3D simulaciju. Ova simulacija omogućuje pogled na plazmu iznutra i pruža uvid u ponašanje reaktora pri ekstremno visokim temperaturama.

Modelirani reaktor vjerno reproducira tokamak s promjenjivom konfiguracijom (TCV) École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Tokamak je reaktor u obliku krafne kroz koji teče plazma na temperaturi većoj od 100 milijuna stupnjeva, gdje dolazi do fuzije. Tim iz Laboratorija za eksperimentalnu muzeologiju (EM+), dijela EPFL-a, rekonstruirao je ovu 30 godina staru mašinu i omogućio jedinstveni pogled unutra.

"Koristili smo robota za generiranje ultra-preciznih skenova unutrašnjosti reaktora, koje smo zatim kompajlirali kako bismo proizveli 3D model koji replicira njegove komponente do njihove teksture,” izjavio je Samy Mannane, računalni znanstvenik u EM+, prenosi IFLScience. "Čak smo uspjeli zabilježiti habanje grafitnih pločica koje oblažu zidove reaktora, a koje su izložene izuzetno visokim temperaturama tijekom testnih pokusa TCV-a.”

Kako su to uspjeli?

Let kroz fuzijski reaktor nije samo uzbudljivo iskustvo, već omogućuje znanstvenicima da uče kako poboljšati dizajn i učiniti reakciju učinkovitijom. Simulacija prikazuje položaj tisuća čestica i njihove efekte, mijenjajući se oko 60 puta u sekundi. Posebno računalno postrojenje s pet računala i ukupno 10 GPU-ova omogućilo je ovu izvanrednu vizualizaciju.

"Naš sustav smo mogli izgraditi zahvaljujući napretku u tehnologiji infografike,” objasnila je Sarah Kenderdine, profesorica koja vodi EM+. "To bi bilo nemoguće ostvariti prije samo pet godina.” Vizualizacija prikazuje čestice uključene u reakciju. Elektroni su prikazani crvenom bojom, protoni zelenom, a plave linije označavaju magnetsko polje. Čestice se kovitlaju i međusobno djeluju, baš kao u stvarnom tokamaku.

Rusi su je godinama držali u tajnosti: Pogledajte detonaciju najveće nuklearne bombe ikada

"Fizika iza procesa vizualizacije je izuzetno složena,” dodao je Paolo Ricci, direktor Švicarskog centra za plazmu. "Tokamaci imaju mnogo različitih pokretnih dijelova: čestice s heterogenim ponašanjem, magnetska polja, valove za grijanje plazme, čestice ubrizgane izvana, plinove i još mnogo toga. Čak i fizičarima je teško sve to posložiti. Vizualizacija razvijena od strane EM+ kombinira standardni izlaz simulacijskih programa – u osnovi, tablice brojeva – s tehnikama vizualizacije u stvarnom vremenu koje laboratorij koristi za stvaranje atmosfere slične videoigri.”

Ova vizualizacija nije samo estetski dojmljiva, ona je točna, koherentna i realistična, pružajući znanstvenicima vrijedne uvide u složene procese unutar fuzijskog reaktora.