Naukowcy opracowują kod mający zapewnić stabilność plazmy w reaktorze ITER Uczeni z Instytutu Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka opracowali specjalny kod służący do obliczania załamań w reaktorze testowym projektu Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termonuklearnego (International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER). Powinno to zapewnić st... Uczeni z Instytutu Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka opracowali specjalny kod służący do obliczania załamań w reaktorze testowym projektu Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termonuklearnego (International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER). Powinno to zapewnić stabilność reaktora. Za pomocą eksperymentalnego reaktora fuzyjnego, który ma być umieszczony w Cadarache w południowej Francji, zostanie podjęta próba odtworzenia na Ziemi reakcji jądrowych zachodzących w Słońcu i w innych gwiazdach. Aby wyprodukować tę energię, reaktor będzie musiał podgrzać plazmę wodorową do temperatury przekraczającej 100 milionów stopni Celsjusza. Szacuje się, że reaktor mógłby produkować, w stałym rytmie, około 500 megawatów energii fuzyjnej. Ponieważ temperatura plazmy będzie tak wysoka, musi być ona zamknięta w polu magnetycznym, przez co uniknie jakiegokolwiek kontaktu ze ścianami naczynia. Interakcja cząsteczek plazmy i klatki magnetycznej może jednak spowodować pojawienie się wybrzuszeń i wgnieceń (załamań) na zewnątrz pola magnetycznego. Załamania te osłabiają zamknięcie plazmy, zmniejszając w ten sposób wydajność fuzji. W reaktorze ITER powstawałyby one, zgodnie z obliczeniami naukowców, właśnie w tych stanach plazmy, na które uczeni liczą, jeśli chodzi o opracowanie reaktora zdolnego do ciągłego działania. Istnieje jednak kilka możliwych rozwiązań tego problemu: jedno z nich polega na wykorzystaniu ściany nadprzewodzącej, która potrafi ustabilizować plazmę i zrównoważyć załamania. Inna możliwość to "zwykła" ściana stalowa, która mogłaby spowolnić tworzenie się załamań - z mikrosekund na milisekundy. Dzięki temu proces ten byłby wystarczająco powolny, by system automatycznego sprzężenia zwrotnego mógł zareagować. Do wychwytywania i usuwania wybrzuszeń i wgnieceń zanim się powiększą można by też wykorzystać słaby kontrolny prąd elektryczny przepływający przez małe cewki przymocowane do tej ściany. Niemniej aby te środki zaradcze były dość skuteczne, uczeni muszą być w stanie precyzyjnie opisać i obliczyć omawiane procesy. I to jest właśnie rola nowo opracowanego kodu Starwall. Po raz pierwszy kod zapewnia odczyty dotyczące plazmy i ścian naczynia we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. Wcześniej obliczane były tylko dwa wymiary przestrzenne. Przyczyną tego był fakt, iż naczynie na plazmę w kształcie pierścienia, klatka magnetyczna i plazma są osiowo-symetryczne i wokół pierścienia nie zachodzą żadne zmiany. Jednakże, opisując interakcje elektromagnetyczne między plazmą a ścianami naczynia, uczeni musieli wziąć pod uwagę fakt, że ściana nie jest wszędzie identyczna. Na przykład, w niektórych miejscach istnieją duże porty zapewniające dostęp do plazmy dla urządzeń grzewczych, pomp i instrumentów pomiarowych. Zatem dokładne obliczanie załamań w ścianie wymaga uwzględnienia wszystkich trzech wymiarów przestrzennych. Oczekuje się, że nowy kod pomoże zapewnić zastosowanie odpowiednich procesów stabilizacyjnych. Z jego pomocą obliczono już, że reaktor ITER mógłby pozostać stabilny przy ciśnieniu plazmy o 50 procent wyższym, niż to, które wytrzymałby bez procesów stabilizacyjnych.
