nuklearna fuzija

03:4220.10.2026.

Tehnologija i znanost

Američki istraživači testirali supravodljivi čip za brzu analizu plazme u fuzijskim reaktorima

Istraživači nacionalnog laboratorija Brookhaven i njihovi partneri razvili su računalni čip koji oponaša rad neuronskih mreža koristeći supravodljive elektroničke sklopove. U pokusima je obrađivao podatke ranije prikupljene u fuzijskom uređaju DIII-D brzinom od milijun uzoraka u sekundi, prepoznavao nepravilnosti i predviđao poremećaje, dok je na simuliranim podacima otkrivao znakove nestabilnosti plazme. Takva brzina važna je za buduće sustave koji moraju reagirati na nagle promjene u iznimno vrućoj plazmi. Čip zasad nije upravljao samim reaktorom, a njegovo uključivanje u stvarne pokuse planirano je tijekom 2027. godine.

Najvrućem stroju na svijetu mogao bi pomoći gotovo ledeni čip

Jedan od tvrdokornijih problema fuzijskih reaktora nosi gotovo bezazlen naziv "pilasti zubi". Temperatura u središtu plazme postupno raste, a zatim naglo pada. Kada se taj ciklus nacrta na grafikonu, dobiva se niz zubaca nalik oštrici pile. Fizičari ovu pojavu proučavaju desetljećima, ali njezino potpuno objašnjenje i pouzdano predviđanje još su izazov. Nagle promjene magnetskog polja mogu izbaciti toplinu iz središta plazme, a dovoljno ozbiljni poremećaji ugroziti održavanje fuzijske reakcije.

Tu nastaje zanimljiv temperaturni paradoks. Da bi pomogli kontrolirati plazmu zagrijanu na desetke milijuna stupnjeva, istraživači razvijaju elektroniku koja za svoj rad zahtijeva hlađenje gotovo do apsolutne nule. U supravodljivim sklopovima električna struja može teći bez otpora, što omogućuje iznimno brzu obradu signala uz malu potrošnju energije samog sklopa. Slične neuronske mreže razvija i američki NIST, čiji sustavi rade na svega četiri stupnja iznad apsolutne nule. Naravno, i hlađenje takve elektronike zahtijeva energiju.

Najzanimljiviji dio nije samo brzina računanja, nego trenutak u kojem računalo mora prepoznati opasnost. Kod pilastih nestabilnosti temperatura može naglo pasti nakon razdoblja prividno urednog rasta. Idealni sustav ne bi samo registrirao pad kada se već dogodio, nego dovoljno rano prepoznao njegovu najavu kako bi upravljački sustav mogao reagirati. U tome leži neobičan cilj novog čipa: omogućiti dovoljno brz elektronički refleks za jednu od najzahtjevnijih fizikalnih reakcija koje pokušavamo održavati na Zemlji.

Izvor priloga