Ticari füzyona yeni tasarım: Süper bilgisayar destekli yıldızlaştırıcı

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın (ORNL) Summit süper bilgisayarında yürüttüğü 250 bin düğüm saatlik simülasyonla, ticari ölçekli yıldızlaştırıcı füzyon santrali için en istikrarlı geometri tasarlandı.

Giriş: 26.09.2025 - 09:52
Güncelleme: 26.09.2025 - 09:52
Ticari füzyona yeni tasarım: Süper bilgisayar destekli yıldızlaştırıcı

Enerji Bakanlığı’na ait Summit üzerinde ayrılan geniş hesaplama süresiyle ekip, reaktör içi plazma türbülansını ve ısı kaybını sayısal olarak modelledi. Type One Energy’den Noah Mandell, bu düzeyde yüksek doğruluklu performans projeksiyonlarının ilk kez bir füzyon santrali tasarımında kullanıldığını vurguladı.


ŞEKİL ODAKLI TASARIM

Geleneksel olarak cihazı büyütmek veya manyetik alanı artırmak yerine ekip, yıldızlaştırıcı bobin/oyuk geometrisini optimize ederek enerji kaybını pasifçe en aza indiren 3B şekilleri taradı. Şirket, ayrıntılı modellemenin konseptten uygulanabilir tasarıma en az bir yıl kazandırdığını belirtiyor.


AŞAMALI YOL HARİTASI

Plan iki basamaklı: Önce doğrulama amaçlı Infinity One prototipi, ardından şebekeye 350 MW elektrik üretmesi hedeflenen Infinity Two. Baş bilim insanı Walter Guttenfelder, bilimsel olgunluk ve ORNL’nin lider hesaplama altyapısı olmadan bu aşamaya gelinemeyeceğini ifade etti.


AŞIRI SICAK PLAZMA

Yıldızlaştırıcı, döteryum–trityum plazmasını ~150 milyon °C (Güneş çekirdeğinin ~10 katı) sıcaklıkta süperiletken bobinlerle hapsediyor. Temel ilkeler, Almanya’daki Wendelstein 7-X gibi araştırma aygıtlarında sınanmış durumda; ticari tasarım bu birikimi ölçeklemeyi amaçlıyor.


HESAPLAMALI ÇEKİRDEK

Ekip, manyetize plazmayı yöneten 5 boyutlu denklemler için, Summit’in GPU tabanlı mimarisine özel GX kodunu kullandı. İlk fazın ardından modellerin, ORNL’nin daha güçlü süper bilgisayarı Frontier üzerinde ince ayarla geliştirilmesi planlanıyor.