“跟踪紧凑型聚变设施中的首要能源损失来源”

地球上控制太阳和恒星融合的最大障碍之一是能量和粒子从等离子体中泄漏。 这是由自由电子和原子核组成的热带电状态，促进融合反应。 在美国能源部( doe )普林斯顿等离子体物理实验室( pppl )，物理学家正在致力于计算机模拟的验证，预测融合实验中湍流输送引起的能量损失。

研究人员利用圣地亚哥的通用原子( ga )开发的代码，比较了电子和离子湍流输送的理论预测和实验室紧凑或低长宽比的首次运动的结果-国家球形环面实验-升级( nstx-u ) ga为美国能源部运营了diii-d国家融合设施，开发了最适合这个目的的代码。

长径比低的托卡马克形状像核苹果，并不是更广泛采用的以前流传下来的托卡马克形状像甜甜圈。

最先进的代码

我们拥有基于多而复杂的理论的最先进的代码来预测运输。 物理学家walter guttenfelder说，他是核聚变论文的主要作者，并报告了研究小组的研究结果。 现在需要在广泛的条件下验证这些代码，以确信可以采用这些预测来优化当前和未来的实验。

在nstx-u实验中备受瞩目的运输分解中，损失背后的第一个主要原因是湍流导致的电子传输异常，这意味着它们可以迅速传递，类似于牛奶在搅拌中与咖啡混合的方法。 勺子。 ga代码预测这些损失的原因是三种不同的湍流大多和复杂的混合。

观测表明，低长宽高猕猴运输预测快速发展的新篇章——融合设施作为新一代融合炉的模型，可以结合等离子体形式的轻元素生产能源。 世界各地的科学家们为了获得几乎无限的电力供应，要求在地球上再现核聚变。

ppl的研究者目前的目标是弄清紧凑型猕猴异常电子传递背后的机理。 模拟预测，这种能量损失是由三种不同类型的许多杂湍流的存在引起的。 两种类型的波长相对较长，三分之一的波长只是较大波长的一小部分。

需要充分考虑低长宽比托卡马克的核心和以前流传的托卡马克等离子体边缘存在的两种长波类型中的任一种影响。 运输。

模拟的挑战

但是，所有三种湍流的综合影响都是模拟的挑战。 因为科学家一般分别研究不同的波长。 麻省理工学院( mit )的物理学家最近进行了多尺度模拟，强调模拟所需的超级计算机时间。

研究人员目前需要测试额外的模拟，以在低长宽比托卡马克的传输预测和等离子体实验之间达到更完全的一致性。 这些比较包括威斯康辛大学麦迪逊分校的核聚变论文共同作者对湍流的测量，将更好地约束预测。 改进后的协议将为现有和未来的设施提供能源损失预测的保证。

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