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| Una instantánea de la simulación. Crédito: © 2024 EPFL / Laboratorio de Museología Experimental (EM+) (CC BY-SA 4.0) |
Los investigadores han podido convertir los datos de simulación y observación de un reactor de fusión en una increíble simulación en 3D. Proporciona una visión de cómo sería volar a través del plasma y ofrece información sobre cómo se comporta el reactor a temperaturas tan extremas.
El reactor modelado es una reproducción fiel del tokamak de configuración variable (TCV) de EPFL. Un tokamak es un reactor con forma de rosquilla. A través de él fluye plasma a una temperatura de más de 100 millones de grados y se produce la fusión. El equipo del Laboratorio de Museología Experimental (EM+), parte de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, recreó esta máquina de 30 años y nos brindó una forma única de mirar su interior.
"Usamos un robot para generar escaneos de ultra alta precisión del interior del reactor, que luego compilamos para producir un modelo 3D que replica sus componentes hasta su textura", dijo Samy Mannane, científico informático de EM+, en una declaración. "Incluso pudimos capturar el desgaste de las placas de grafito que recubren las paredes del reactor, que están sujetas a temperaturas extremadamente altas durante las pruebas del TCV".
Volar a través del reactor de fusión es genial para todos, pero los científicos pueden usarlo para aprender cómo mejorar el diseño y hacer que la reacción sea más eficiente. La simulación proporciona la posición de miles de partículas y sus efectos, que se desplazan unas 60 veces por segundo. Una configuración informática especial con cinco computadoras y 10 GPU en total proporcionó esta increíble visualización.
"Pudimos construir nuestro sistema gracias a los avances en la tecnología infográfica", explicó Sarah Kenderdine, profesora que dirige EM+. "Habría sido imposible hace apenas cinco años".
La visualización muestra las partículas involucradas en la reacción. Los electrones están en rojo; los protones están en verde; y las líneas azules indican el campo magnético. Giran e interactúan, tal como lo harían en el tokamak real.
"La física detrás del proceso de visualización es extremadamente complicada", añadió Paolo Ricci, director del Centro Suizo de Plasma. “Los tokamaks tienen muchas partes móviles diferentes: partículas de comportamiento heterogéneo, campos magnéticos, ondas para calentar el plasma, partículas inyectadas desde el exterior, gases, etc. Incluso a los físicos les cuesta entenderlo todo. La visualización desarrollada por EM+ combina el resultado estándar de los programas de simulación (básicamente, tablas de números) con técnicas de visualización en tiempo real que el laboratorio utiliza para crear una atmósfera similar a la de un videojuego”.
La visualización no es sólo un bonito vídeo. Es preciso, coherente y realista.
Fuente: https://www.iflscience.com/fly-inside-a-nuclear-fusion-reactor-thanks-to-this-spectacular-simulation-75176