حل یک پازل برای سرعت بخشیدن به توسعه انرژی گرما هسته ای


ایچن فو، مرکز، نویسنده اصلی نقشه راه با نویسندگان همکار لورا سین ژانگ و هونگ چینگ. اعتبار: عکس های فو و چینگ توسط ال استارکمن / دفتر ارتباطات. کولاژ کیران سودرسان.

محققان آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون (DOE) در وزارت انرژی ایالات متحده یک روش محاسباتی موثر برای شبیه‌سازی حرکت دیوانه‌کننده الکترون‌های آزاد در طی یک تلاش آزمایشی برای مهار نیروی همجوشی زمین برای تامین انرژی خورشید و ستارگان ایجاد کرده‌اند. این روش معادله پیچیده‌ای را تجزیه می‌کند که می‌تواند به بهبود کنترل الکترون‌های تصادفی و سریع در سوخت برای انرژی سنتز اجازه دهد.

همجوشی انرژی عظیمی را با ترکیب عناصر سبک به شکل پلاسما تولید می‌کند – گاز داغ و باردار متشکل از الکترون‌های آزاد و هسته‌ها یا یون‌های اتمی که ۹۹ درصد از جهان مرئی را تشکیل می‌دهند. دانشمندان در سراسر جهان در تلاش هستند تا فرآیند سنتز را تکرار کنند تا انرژی ایمن، پاک و فراوان برای تولید برق فراهم کنند.

معادله را حل کنید

یک مانع بزرگ برای محققانی که در حال توسعه سنتز دستگاه‌های دوناتی شکل به نام توکامک هستند، که پلاسما را به میدان‌های مغناطیسی محدود می‌کنند، حل معادله‌ای است که حرکت الکترون‌های آزادانه در حال چرخش را هنگام برخورد و جهش توصیف می‌کند. روش های استاندارد برای شبیه سازی این حرکت که از نظر فنی پراکندگی در یک زاویه نامیده می شود، به دلیل پیچیدگی معادله شکست خورده است.

مجموعه ای موفق از قوانین یا الگوریتم های محاسباتی معادله را حل می کند و در عین حال انرژی ذرات شتاب دهنده را حفظ می کند. ایچن فو، فارغ التحصیل برنامه پرینستون در فیزیک پلاسما در PPPL و نویسنده اصلی مقاله ای در این باره می گوید: «حل معادله دیفرانسیل تصادفی احتمال هر مسیری را می دهد که الکترون های پراکنده می توانند عبور کنند. مجله فیزیک محاسباتی که راه حلی ارائه می دهد. چنین معادلاتی مدلی را ارائه می دهد که می تواند به صورت آماری تجزیه و تحلیل شود، اما به طور دقیق تعریف نمی شود.

راه حل دقیق مسیر الکترون های پراکنده را توصیف می کند. فو گفت: “با این حال، مسیرها احتمالاتی هستند و ما دقیقا نمی دانیم که الکترون ها کجا خواهند رفت، زیرا مسیرهای ممکن زیادی وجود دارد.” اما با حل مسیرها، می‌توانیم احتمال انتخاب الکترون‌ها در هر بار را بدانیم و می‌دانیم که این امکان شبیه‌سازی دقیق‌تری را فراهم می‌کند که می‌تواند منجر به کنترل بهتر پلاسما شود.

یکی از مزایای اصلی این دانش، راهنمای بهبودیافته برای محققان همجوشی است که جریان الکتریکی را به پلاسمای توکاماک پمپ می کنند تا میدان مغناطیسی ایجاد کنند که گاز فوق گرم را محدود می کند. مزیت دیگر درک بهتر پراکندگی در یک زاویه تمایل بر روی الکترون های انرژی فراری است که خطری برای دستگاه های همجوشی است.

اثبات دقیق

این یافته اثبات ریاضی دقیقی از اولین الگوریتم کاری برای حل یک معادله پیچیده ارائه می دهد. هونگ چینگ، فیزیکدان ارشد، مشاور و نویسنده مشترک فو، گفت: «این به آزمایش‌کنندگان توصیف نظری بهتری از آنچه در حال انجام است برای کمک به طراحی آزمایش‌هایشان می‌دهد». پیش از این، هیچ الگوریتم کاری برای این معادله وجود نداشت و فیزیکدانان با تغییر معادله، این دشواری را دور زدند.

این گزارش تحقیقاتی را در مورد الگوریتم‌ها و ریاضیات کاربردی دپارتمان علوم محاسباتی (CSD) که اخیراً راه‌اندازی شده است در PPPL ارائه می‌کند و مقاله قبلی که توسط فو، چینگ و دانشجوی فارغ‌التحصیل لورا سین ژانگ، نویسنده همکار این مقاله نوشته شده بود، گسترش می‌یابد. در حالی که این کار یک الگوریتم جدید صرفه جویی در انرژی برای ردیابی ذرات سریع ایجاد می کند، این روش شامل میدان های مغناطیسی نمی شود و دقت ریاضی به طور جدی اثبات نشده است.

CSD که امسال به عنوان بخشی از توسعه آزمایشگاه به یک مرکز تحقیقاتی چند منظوره تأسیس شد، از مأموریت حیاتی PPPL در زمینه سنتز انرژی پشتیبانی می کند و به عنوان خانه ای برای اکتشافات محاسباتی فشرده عمل می کند. کین گفت: «این پیشرفت فنی نقش CSD را نشان می دهد. یکی از اهداف او توسعه الگوریتم هایی است که منجر به بهبود شبیه سازی همجوشی می شود.


بهبود انرژی همجوشی از طریق درک بهتر ذرات پلاسما سریع


ارائه شده توسط آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون

نقل قول: بازیابی یک پازل برای تسریع توسعه انرژی گرما هسته‌ای (۲۰۲۱، ۱۷ دسامبر)، بازیابی شده در ۱۸ دسامبر ۲۰۲۱ از https://phys.org/news/2021-12-unraveling-puzzle-fusion-energy. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.




https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir

ایندکسر