2005年9月16日
知识的获得橡树岭国家实验室研究人员和他的同事们通过一个计划在今年秋天开始可以回答一些长期存在的问题,并给美国一个竞争优势在设计未来核聚变发电厂。
1000万美元五年能源部游泳(与磁流体动力学模拟波交互)项目结合了ORNL的人才和大规模计算能力和资源在普林斯顿等离子体物理实验室和其他一些机构。目的是研究高性能聚变等离子体并执行全面的模拟,融合的发展至关重要。
磁化聚变等离子体包含电子和聚变燃料——氘和氚的离子。等离子体中包含融合设备表现非常不同的形状取决于磁场和电流的分布。因为没有材料可以承受1亿度的等离子体温度,磁场,实际上包含了等离子体。能够控制等离子体融合的成功是至关重要的能源来源。
“大功率射频电磁波可以热等离子体天文融合所需的温度,他们也可以施加控制,“说不确定,理论组负责人ORNL的聚变能源部门。“例如,波可以产生不稳定或防止不稳定取决于如何使用它们。因此,理解和能够预测无线电波的影响仍然是一个关键的挑战。”
他和他的同事计划使用计算机建模开发更好的科学理解等离子体稳定性和射频功率之间的交互,并能够更好地设计射频系统来控制等离子体固有的不稳定性。这样的成就将是巨大的,将消除壁垒,获得融合力量,提供无限的潜力的能源与今天的能源的缺点。
过去明显偏离策略来理解磁约束等离子体,游泳项目强调一个集成的方法。巴舍乐指出,这种方法就像那些用于气候变化预测和考虑等离子体物理学和固有的许多交互和复杂性。
“我们结合两个领域的融合物理以前单独研究,”他表示。“与系统生物学或气候学,整个的科学的发生在一个聚变等离子体远比科学更丰富的碎片,我们根本无欧洲杯线上买球法理解生物体,气候或等离子体的演化,直到我们了解各种贡献之间的耦合现象”。
项目以DOE的成功为基础的科学发现通过先进的计算机程序通过几个融合最先进的计算机代码,结合他们在全球融合提供了一个独特的工具程序并运行他们的国家领导人ORNL计算设施的计算科学中心。欧洲杯线上买球
计算科学中心,作为能源部高性能计算研究中心成立于1992年欧洲杯线上买球,是一个指定用户设备与几个任务,包括帮助解决科学与工程的重大挑战。去年,美国能源部指定ORNL作为国家领导人的计算设施,网站提供了基础推动美国回到高性能计算的前沿。
“我们的新电脑将扮演重要角色在这个项目取得成功,”他表示。“运行大规模数值模拟,考虑到许多耦合过程在磁化等离子体发生在不同的时间尺度对聚变能的发展至关重要。”
等离子体模拟不仅有助于推动科学通过允许研究人员评估和测试基础理论与实验,通过比较他们也最大化效率欧洲杯线上买球的实验设施和支持新设施的设计决策。等设备国际热核实验反应堆,每天将花费100万美元,这样的决定会有数十亿美元的后果,他表示。
ITER之间的实验步骤是今天的等离子体物理研究和明天的发电核聚变发电厂。ITER,位于Cadarache,法国,代表之间的协作欧盟,日本,韩国,俄罗斯,美国和中华人民共和国。完成ITER定于2016年。
资助项目是由美国能源部提供的先进的科学计算研究办公室办公室内的科学。欧洲杯线上买球橡树岭国家实验室管理供UT-Battelle能源部。