Термоядерная энергия обещает чистый, практически безграничный источник энергии, но для ее достижения необходимо точно управлять плазмой, нагретой до температур выше солнечных. Мощные магнитные поля должны удерживать эту перегретую плазму, и если ее турбулентность не сдерживать, произойдет утечка энергии. Точное моделирование этой турбулентности имеет решающее значение для жизнеспособности термоядерных электростанций, пишет IE.
Ученые, занимающиеся изучением плазмы, обычно опираются на передовые численные модели, основанные на пятимерной гирокинетике. Они отслеживают поведение плазмы в трех пространственных измерениях, а также в двух дополнительных, описывающих движение частиц параллельно и перпендикулярно магнитным полям. Такие модели точны, но требуют огромных вычислительных ресурсов. В результате расчет модели может занимать часы или даже дни.
Новый подход GyroSwin, вместо пошагового расчета поведения плазмы, использует машинное обучение для изучения динамики моделирования плазмы в 5D. После обучения эти модели могут генерировать точные результаты за считанные секунды. Это значительное ускорение позволяет быстрее и гибче прогнозировать турбулентность плазмы, помогая исследователям оптимизировать конструкции термоядерных установок.
Для проектирования и эксплуатации будущих термоядерных электростанций понадобятся миллионы моделирований, поэтому сокращение времени работы при сохранении высокого уровня точности будет иметь решающее значение в термоядерной энергетике, убеждены разработчики: ученые из Управления по атомной энергии Великобритании, Университета им. Иоганна Кеплера в Линце (Австрия) и компании Emmi AI.
Управление по атомной энергии Великобритании изучает возможность применения технологий GyroSwin в проектах термоядерного синтеза следующего поколения, включая британский сферический токамак для производства энергии (STEP).
Агентство по атомной энергии Великобритании сообщило осенью о значительном шаге к развитию устойчивой термоядерной энергетики в сферических токамаках. Команда реактора MAST Upgrade впервые применила магнитные катушки для создания трехмерного магнитного поля и нейтрализации неустойчивостей в плазме.
