Nükleer füzyon sürecini 3 boyutlu tokamak simülasyonunda izleyin

Lozan’daki özel okulun sağladığı yeni 3 boyutlu görselleştirme sayesinde artık tokamak adı verilen çörek şeklindeki bir gemide nükleer füzyonun nasıl gerçekleştiğini görebilirsiniz.

Nükleer füzyon nedir ve neden önemlidir?

Nükleer füzyon, güneşimiz gibi yıldızlara güç veren reaksiyondur. İki hafif atom çekirdeği birleşerek daha ağır bir çekirdek oluşturduğunda ve bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıktığında meydana gelir.

Eğer insanlar, ilgili cihazlara güç sağlamak için gereken enerji de dahil olmak üzere net enerji kazancı sağlayan nükleer füzyon reaksiyonlarını katalize edebilirse, bu, güvenilir, karbonsuz bir enerji kaynağının başlangıcı olabilir. Mühendislerin nükleer füzyon enerjisi arayışı hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.

Nükleer füzyon farklı şekillerde gerçekleştirilir; Bazı yöntemler lazer kullanımını içerirken diğerleri çok sıcak plazmaya dayanır. Son seçenek ise fizikçilerin manyetik alanları kullanarak kontrol edebildiği, plazma içeren dairesel kaplar olan tokamak cihazlarındadır. Dünyanın en büyük tokamak’ı şu anda Güney Fransa’da inşa ediliyor.

Bu algılar neler ve neyi gösteriyor?

Nükleer Füzyon Görselleştirmelerinde, EPFL’nin Deneysel Müze Bilim Laboratuvarı, tokamak simülasyonlarından ve plazma testlerinden elde edilen terabaytlarca veriyi, parçacıkların toroidal oda içinde nasıl hareket ettiğini gösteren 3 boyutlu bir görselleştirmeye dönüştürdü. Tokamak’ın iç kısmı, cihazın iç kısmı taranarak çizilen EPFL’nin Değişken Konfigürasyonlu Tokamak’ının (TCV) bir kopyasıdır.

Laboratuvarda bilgisayar bilimcisi olan Sami Manan, EPFL’deki bir konferansta şöyle konuştu: “Yalnızca tek bir görüntü üretmek için sistemin her göz için saniyede 60 kez hareket eden binlerce parçacığın yörüngesini hesaplaması gerekiyor.” öğle yemeği“Ayrıca termal kontrol vanası çalışma testleri sırasında aşırı yüksek sıcaklıklara maruz kalan reaktör duvarlarını kaplayan grafit plakalarda da korozyon izleri tespit edebildik.”

Tokamak reaktöründeki grafit plakaların 180 milyon Fahrenheit (100 milyon santigrat derece) üzerindeki sıcaklıklara dayanması gerekiyor ve görselleştirmede doğru bir şekilde temsil ediliyor. Elektronlar kırmızıyla, protonlar yeşille ve tokamak’ın manyetik alanı maviyle temsil edilir.

Aynı açıklamada, Lozan’daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’ndeki İsviçre Plazma Merkezi’nin yeni yöneticisi Paolo Ricci şunları söyledi: “Görüntüleme sürecinin arkasındaki fizik çok karmaşıktır. Tokamak cihazları birçok farklı hareketli parçadan oluşur: parçacıklar. homojen olmayan davranış, manyetik alanlar ve dalgalarla.” “Isıtılmış plazma, dışarıdan enjekte edilen parçacıklar, gazlar ve daha fazlası için fizikçiler bile bunların hepsini çözmekte zorlanıyor.”

Füzyon enerjisinin geleceği parlak görünüyor ve tokamak’ın iç işleyişini gösteren bu aydınlatıcı görüntüler, kelimenin tam anlamıyla daha parlak hale geliyor.