導(dǎo)讀 聚變通過以等離子體的形式結(jié)合輕元素產(chǎn)生巨大的能量——由自由電子和原子核或離子組成的熾熱帶電氣體,占可見宇宙的 99%。世界各地的科學
聚變通過以等離子體的形式結(jié)合輕元素產(chǎn)生巨大的能量——由自由電子和原子核或離子組成的熾熱帶電氣體,占可見宇宙的 99%。世界各地的科學家都在尋求重現(xiàn)聚變過程,以提供安全、清潔和充足的電力來發(fā)電。
解方程
研究人員在稱為托卡馬克的甜甜圈形裝置上開發(fā)聚變的一個關(guān)鍵障礙是解決描述自由旋轉(zhuǎn)電子在碰撞和反彈時的運動的方程。由于方程的復(fù)雜性,模擬這種運動的標準方法,技術(shù)上稱為俯仰角散射,已被證明是不成功的。
一套成功的計算規(guī)則或算法將解決方程,同時保持高速粒子的能量。“求解隨機微分方程給出了散射電子可以利用每一個路徑的可能性,”一塵福,在PPPL和的主要作者的研究生在普林斯頓計劃在等離子體物理表示 紙張在計算物理是提出了解決方案。這樣的方程產(chǎn)生的模式可以進行統(tǒng)計分析,但不能精確確定。
精確解描述了被散射的電子的軌跡。“然而,軌跡是概率性的,我們不知道電子會去哪里,因為有很多可能的路徑,”傅說。“但通過求解軌跡,我們可以知道電子選擇每條路徑的概率,并且知道這可以實現(xiàn)更準確的模擬,從而更好地控制等離子體。”
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