Тази зашеметяваща 3D визуализация на ядрен синтез ще ви отведе във вътрешността на токамак
Когато става дума за обещаващи форми на сила, нуклеарният синтез дава отговор на всички условия: той е чист, несметен, непрестанен и безвреден. Той се случва, когато леките ядра на два атома се сливат, с цел да образуват по-тежко ядро, като освен това се освобождават огромни количества сила.
За да могат реакциите на термоядрен синтез да протичат по следен метод, са нужни големи реактори под формата на великански пръстени, които са цялостни с магнити, с цел да основат магнитни полета, в които атомните частици жужат и танцуват като рой пчели.
Трудно е да си го визиите? Добрата вест е, че в този момент можете да видите онлайн симулация на този тип реактор, наименуван токамак – с помощта на зашеметяващо реалистична 3D визуализация.
В EPFL Лабораторията за пробна музеология (EM+) е профилирана в тази технология и е създала стратегия, която трансформира терабайтите данни, генерирани от симулациите и тестванията на токамака, провеждани от Швейцарския център за плазма (SPC) на EPFL, в завладяващо 3D визуализиране.
За необятната общност визуализацията е странствуване в пръстен от фойерверки, илюстриращ вероятен предстоящ източник на сила. За учените обаче тя е скъп инструмент, който прави комплицираните феномени на квантовата физика осезаеми и им оказва помощ да схванат резултатите от своите калкулации.
3D визуализация – гледка с височина 4 метра и диаметър 10 метра е тъкмо възпроизвеждане на интериора на токамака с променлива настройка (TCV) на EPFL, изобразено с толкоз зашеметяващи елементи, че може да съперничи даже на най-модерните игри.
Експерименталният реактор е издигнат преди повече от 30 години и към момента е единственият по рода си в света.
Инженерите на SPC предоставиха уравнения за пресмятане на точното придвижване на квантовите частици в даден миг от време. След това откривателите от EM+ включиха тези уравнения, дружно с данните от реактора, в своята система за 3D визуализация. Уловката е, че всички калкулации би трябвало да се правят в действително време.
Това голямо изчисление на цифри се прави от 5 компютъра с по 2 графични процесора, които EM+ закупи за този план. Резултатите от компютрите се подават към петте 4K проектора на панорамата.
„ Успяхме да изградим нашата система с помощта на напредъка в технологията за инфографики. Това щеше да е невероятно даже единствено преди 5 години. “
споделя Сара Кендердайн, професор, която управлява EM+
Резултатът са реалистични изображения с умопомрачително качество. Можете да видите устройството за впръскване, което вкарва частици в токамака, както и графитните плочки, способни да устоят на температури от над 100 милиона градуса по Целзий.
Електроните са в алено, протоните – в зелено, а сините линии демонстрират магнитното поле. Потребителите могат да контролират всеки от параметрите, с цел да видят избрана част от реактора под определен ъгъл, с съвсем съвършено обрисуване.
Като се опира на високите достижения на SPC в тази област, EPFL взе участие в плана за Международен пробен термоядрен реактор (ITER) и е основен член на консорциума EUROfusion.
Всъщност EPFL беше определена да се обитава в един от петте центъра за усъвършенствани калкулации на консорциума, което дава на откривателите, участващи в този финансиран от Европейски Съюз план, модернизиран инструмент за визуализиране на работата им.
Най-голямото предизвикателство е било „ да се извлече осезаема информация от такава голяма база данни, с цел да се сътвори визуализация, която е точна, поредна и „ действителна “ – даже и да е виртуална.
„ Резултатът е невероятен и даже бих споделил хубав и дава на учените потребен инструмент, който открива редица благоприятни условия. Физиката, която стои зад процеса на визуализация, е извънредно комплицирана Токамакът има доста разнообразни движещи се елементи: частици с разнородно държание, магнитни полета, талази за нагряване на плазмата, частици, инжектирани извън, газове и други.
казват от EPFL
Тази публикация е оповестена в началото от EPFL.
