Des chercheurs de l'Université de Washington ont mis au point une méthode dans laquelle une carte vidéo ou un processeur graphique est utilisé pour faire fonctionner le système de contrôle d'un prototype de réacteur thermonucléaire. Le plasma dans les réacteurs thermonucléaires est très dynamique, il doit donc être contrôlé pour une synthèse durable. Les chercheurs ont suggéré d'utiliser une carte vidéo disponible dans le commerce et un nouvel algorithme pour cela.
La fusion thermonucléaire nous promet de grands volumes d'énergie "propre" dans des centrales de taille relativement petite. Si dans les centrales nucléaires, l'énergie de désintégration nucléaire est convertie en électricité, alors dans les centrales thermonucléaires, l'électricité est obtenue à l'aide de l'énergie de fusion nucléaire.
L'humanité a longtemps essayé de construire une centrale suffisamment puissante pour y maintenir longtemps une réaction thermonucléaire. L'un des défis de la réalisation de ce processus sur Terre est la nature dynamique du plasma, qui doit être contrôlée pour atteindre les températures de fusion. Les auteurs de la nouvelle étude ont proposé un algorithme capable de prendre en compte les modifications du plasma et de modifier les conditions de synthèse de manière à empêcher l'arrêt du processus.
Le réacteur prototype chauffe le plasma à environ 1 million de degrés Celsius. Ce n'est pas encore les 150 millions de degrés requis pour la fusion thermonucléaire, mais c'est suffisant pour étudier le concept, selon les auteurs. Le plasma est généré dans les trois injecteurs de l'appareil, puis ils se combinent et fusionnent naturellement en un objet en forme de beignet qui ressemble à un anneau de fumée. Ce plasma n'est que de quelques millièmes de seconde, l'équipe avait donc besoin d'une méthode à grande vitesse pour contrôler le processus. Le réacteur expérimental des physiciens génère indépendamment des champs magnétiques entièrement dans le plasma, ce qui le rend potentiellement plus petit et moins cher que d'autres réacteurs qui utilisent des champs magnétiques externes.
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Utiliser une carte graphique NVIDIA Tesla, les scientifiques ont pu ajuster avec précision le processus d'écoulement du plasma dans le réacteur. Cela a permis aux chercheurs de comprendre plus précisément ce qui se passe lorsque le plasma se forme, et finalement d'augmenter la « durée de vie » de l'état, plus proche d'une durée suffisamment longue pour permettre la fusion.
Auparavant, les chercheurs utilisaient des technologies plus lentes ou moins conviviales pour programmer leurs systèmes de contrôle. Cependant, dans le nouveau travail, l'équipe a utilisé un GPU NVIDIA Tesla, conçu pour les applications d'apprentissage automatique.
À l'aide d'une carte vidéo, l'équipe pourra affiner le processus d'entrée du plasma dans le réacteur, afin que les chercheurs puissent imaginer plus précisément ce qui se passe lors de la formation du plasma. De plus, la carte vidéo aidera à créer un plasma qui dure plus longtemps.
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