ফিউশন ডিভাইসে প্লাজমা গরম করার দক্ষতা মেটাল স্ক্রিন দ্বারা বৃদ্ধি পায়

ফিউশন বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় অতি-উচ্চ তাপমাত্রায় প্লাজমা গরম করার জন্য থার্মোস্ট্যাটে ডায়াল চালু করার চেয়ে বেশি প্রয়োজন। বিজ্ঞানীরা একাধিক পদ্ধতি বিবেচনা করেন, যার মধ্যে একটি হল প্লাজমাতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ইনজেকশন দেওয়া, একই প্রক্রিয়া যা মাইক্রোওয়েভ ওভেনে খাবার গরম করে। কিন্তু যখন তারা এক ধরনের উত্তাপের তরঙ্গ তৈরি করে, তারা কখনও কখনও একই সাথে অন্য ধরনের তরঙ্গ তৈরি করতে পারে যা প্লাজমাকে উত্তপ্ত করে না, ফলে শক্তির অপচয় হয়।

সমস্যাটির প্রতিক্রিয়া হিসেবে, ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি (DOE) প্রিন্সটন প্লাজমা ফিজিক্স ল্যাবরেটরির (PPPL) বিজ্ঞানীরা কম্পিউটার সিমুলেশন করেছেন যা এমন একটি কৌশল নিশ্চিত করেছে যা অসহায় তরঙ্গের উত্পাদনকে বাধা দেয়, যা ধীর মোড নামে পরিচিত, তাপকে বাড়িয়ে দেয়। প্লাজমা এবং ফিউশন প্রতিক্রিয়ার দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

“এই প্রথমবারের মতো বিজ্ঞানীরা 2D কম্পিউটার সিমুলেশন ব্যবহার করে কীভাবে ধীর মোডগুলি কমাতে হয়,” বলেছেন পিপিপিএলের প্রধান গবেষণা পদার্থবিদ এবং প্রধান লেখক ইউন-হওয়া কিম। কাগজ ফলাফল রিপোর্টিং প্লাজমা পদার্থবিদ্যা. “ফলাফলগুলি আরও দক্ষ প্লাজমা গরম করার দিকে নিয়ে যেতে পারে এবং সম্ভবত ফিউশন শক্তির একটি সহজ পথ হতে পারে।”

ডিআইআইআই-ডি টোকামাক ফিউশন সুবিধা ব্যবহার করে জেনারেল অ্যাটমিক্সের গবেষকদের অন্তর্ভুক্ত দলটি নির্ধারণ করেছে যে ফ্যারাডে স্ক্রীন নামে পরিচিত একটি ধাতব ঝাঁঝরিকে একটি সামান্য পাঁচ-ডিগ্রি তির্যক স্থানে স্থাপন করা হয়েছে যা গরম তরঙ্গ উত্পাদনকারী অ্যান্টেনার ক্ষেত্রেও পরিচিত। হেলিকন তরঙ্গ, ধীর মোড উত্পাদন বন্ধ করে দেয়। গবেষকরা ধীর গতির মোড তৈরি এড়াতে চান, কারণ হেলিকন তরঙ্গের বিপরীতে, তারা প্রবেশ করতে পারে না চৌম্বক ক্ষেত্র লাইন রক্তরসকে কেন্দ্রকে উত্তপ্ত করার জন্য সীমাবদ্ধ করা, যেখানে বেশিরভাগ ফিউশন প্রতিক্রিয়া ঘটে। এছাড়াও, ধীরগতির মোডগুলি সহজেই প্লাজমা দ্বারা স্যাঁতসেঁতে বা স্নাফ করা হয়। অতএব, ধীর মোড তৈরি করতে ব্যবহৃত যে কোনও শক্তি হল এমন শক্তি যা রক্তরস এবং লালনকে গরম করতে ব্যবহৃত হয় না ফিউশন প্রতিক্রিয়া.

গবেষকরা পেট্রা-এম কম্পিউটার কোড ব্যবহার করে হেলিকন তরঙ্গ এবং ধীর মোডের উত্পাদন অনুকরণ করেছেন, মডেলের জন্য ব্যবহৃত একটি শক্তিশালী এবং বহুমুখী প্রোগ্রাম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ফিউশন ডিভাইস এবং স্থান প্লাজমা মধ্যে. সিমুলেশনগুলি ডিআইআই-ডি টোকামাক-এ শর্তগুলির প্রতিলিপি করেছে, একটি ডোনাট-আকৃতির প্লাজমা ডিভাইস যা DOE-এর জন্য জেনারেল অ্যাটমিক্স দ্বারা পরিচালিত। দলটি ধীরগতির মোডের উৎপাদনের উপর নিচের কোনটি সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে তা পরীক্ষা করার জন্য একটি সিরিজ ভার্চুয়াল পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে—অ্যান্টেনার অ্যালাইনমেন্ট, ফ্যারাডে স্ক্রিনের অ্যালাইনমেন্ট বা অ্যান্টেনার সামনে ইলেকট্রন নামে পরিচিত ছোট কণার ঘনত্ব।

সিমুলেশনগুলি পূর্ববর্তী গবেষকদের দ্বারা তৈরি পরামর্শগুলি নিশ্চিত করেছে যা নির্দেশ করে যে যখন ফ্যারাডে স্ক্রীনটি অ্যান্টেনার অভিযোজন থেকে পাঁচ ডিগ্রি বা তার কম কোণে সারিবদ্ধ ছিল, তখন স্ক্রীনটি-কার্যক্রমে-মন্থর মোডগুলিকে শর্ট-সার্কিট করে, যা তাদের আগে ঝাপসা হয়ে যায়। রক্তরস মধ্যে প্রচার.

স্লো মোডের দমন ফ্যারাডে স্ক্রিনটি কতটা পাশের দিকে ঝুঁকছে তার উপর নির্ভর করে।

“আমরা দেখেছি যে যখন স্ক্রিনের অভিযোজন মাত্র অল্প অল্প করে পাঁচ ডিগ্রী ছাড়িয়ে যায়, তখন ধীর মোডগুলি প্রচুর পরিমাণে বৃদ্ধি পায়,” বলেছেন পিপিপিএলের প্রধান গবেষণা পদার্থবিদ মাসায়ুকি ওনো, কাগজের অন্যতম লেখক। “স্ক্রিন সারিবদ্ধকরণের জন্য ধীর মোডগুলির বিকাশ কতটা সংবেদনশীল ছিল তা দেখে আমরা অবাক হয়েছি।”

বিজ্ঞানীরা তাদের গরমকে আরও শক্তিশালী এবং দক্ষ করে তোলার জন্য নতুন ফিউশন সুবিধাগুলির নকশাকে পরিবর্তন করতে এই তথ্যটি ব্যবহার করতে পারেন।

ভবিষ্যতে, বিজ্ঞানীরা কীভাবে দৌড়ানোর মাধ্যমে ধীর মোডগুলি প্রতিরোধ করতে হয় সে সম্পর্কে তাদের বোঝাপড়া বাড়ানোর পরিকল্পনা করেছেন কম্পিউটার সিমুলেশন যেগুলি অ্যান্টেনা সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য প্লাজমার বৈশিষ্ট্য এবং ফ্যাক্টরকে আরও বেশি বিবেচনা করে।