Глава 337. Какое счастье для страны что у неё есть ты •
В кампусе Сяньлинь, в промышленном здании.
Во второй раз приехав сюда, Сюй Чуань на этот раз специально понаблюдал за работой в здании.
За два месяца, прошедшие с тех пор, под руководством академика Пэн Хунси, работа по набору персонала и исследованиям по проекту была полностью развёрнута.
По пути он увидел несколько разных групп исследователей, собравшихся в разных местах и что-то обсуждающих.
Конечно, он не стал подробно рассматривать.
Как главный руководитель, он должен был только контролировать направление проекта и решать самые сложные проблемы.
Что касается других проблем, то кто-то должен был их решать.
Он всего лишь человек, а не бог, и в таком суперпроекте, как управляемый термоядерный синтез, он не мог взять на себя всё.
Подойдя к кабинету Пэн Хунси, Сюй Чуань постучал в открытую дверь.
Внутри Пэн Хунси сидел за столом и работал, услышав стук, он поднял голову и посмотрел, а затем на его лице появилась улыбка.
Отложив ручку, он с улыбкой встал и поприветствовал: "Академик Сюй пришёл. Поздравляю, ты снова побил рекорд, за один день получил звание академика обеих академий".
Сюй Чуань улыбнулся: "Старина Пэн, вы слишком любезны, перед вами я всего лишь младший".
Пэн Хунси с улыбкой сказал: "Кто достиг, тот и впереди, твои знания и способности уже намного превосходят наши, стариковские".
Поздоровавшись, Сюй Чуань перешёл к делу и сказал: "Не будем об этом, у меня сейчас мало времени, много других дел, у вас, старина Пэн, наверняка тоже дел немало".
"Что насчёт той модели управления турбулентностью плазмы? Проводите меня посмотреть. Если всё в порядке, мне нужно подать заявку на суперкомпьютер для проверки, потом ещё много чего нужно сделать".
Пэн Хунси кивнул, встал и сказал: "Идём со мной, оптимизация модели почти завершена, только не знаю, соответствует ли она твоим требованиям".
Сюй Чуань: "Сначала посмотрим, если что-то не так, то будем исправлять".
"Для управляемого термоядерного синтеза управление турбулентностью плазмы в камере - это очень важное дело, спешить нельзя, нужно убедиться, что всё безупречно".
Вместе с Пэн Хунси они поднялись на седьмой этаж.
"Чжоу Цзи, Ся Гуан, подойдите сюда".
Пэн Хунси окликнул людей, занятых работой за компьютерами в кабинете, и вскоре двое мужчин средних лет встали и быстро подошли.
Затем он представил Сюй Чуаню: "В этом кабинете на седьмом этаже находятся исследователи в области математических и физических моделей, которых ты специально попросил нанять, все они здесь, всего двенадцать человек".
"Первые два месяца они работали вместе с профессорами по плазме над оптимизацией модели".
"Чжоу Цзи и Ся Гуан - это нынешние руководители, один главный, другой заместитель".
"Чжоу Цзи, главный руководитель Чжоу, раньше был элитой Академии наук Китая, в основном специалистом по моделированию плазмы".
"Ся Гуан окончил Китайский научно-технический университет, а до этого работал в Сычуаньском аэрокосмическом управлении, занимаясь гидродинамикой".
"Оба имеют более десяти лет опыта работы в области гидродинамики и моделирования".
Кратко представив Сюй Чуаню, Пэн Хунси повернулся к Чжоу Цзи и Ся Гуану и продолжил: "Это главный руководитель нашего проекта управляемого термоядерного синтеза, академик Сюй Чуань".
Услышав это, Чжоу Цзи с улыбкой подошёл и сказал: "Я давно наслышан о славе академика Сюя, всегда хотел встретиться, и вот наконец-то появилась возможность".
Ся Гуан, стоявший рядом, был немного более сдержанным, он просто улыбнулся, подошёл, пожал руку и поздоровался.
Сюй Чуань с улыбкой пожал руки обоим и поздоровался: "Спасибо вам за вашу работу в последнее время, покажите мне оптимизированную модель".
Чжоу Цзи кивнул и сказал: "Хорошо, давайте найдём конференц-зал, здесь не очень удобно показывать".
В конференц-зале Ся Гуан вставил флешку в компьютер и подключил проектор.
Сюй Чуань проверял работу, которую они выполнили за эти дни.
【Применение цепного правила - оптимизация √】
【Нейросетевое дифференцирование пространственно-временных координат - оптимизация √】
【Ограничение модели многопольной турбулентности - оптимизация √】
【Характеристика флуктуаций электрического поля на границе турбулентности - оптимизация √】
【.】
Перед глазами Сюй Чуаня предстали пункты оптимизации, и не только с пометкой о завершении оптимизации, но и с результатами тестирования производительности после оптимизации, а также с сравнением с предыдущими данными.
Хотя суперкомпьютерный центр Нанкинского университета не мог полностью запустить всю математическую модель, но провести отдельное тестирование оптимизации определённых модулей модели не составляло проблемы.
Честно говоря, оптимизация тестовых данных численной модели турбулентности плазмы - довольно сложная задача.
Но Чжоу Цзи и Ся Гуан не зря были лучшими специалистами из Академии наук Китая и Аэрокосмического управления, они не только выполнили все те пункты, которые он отметил для оптимизации.
Но и те места, которые он не заметил и не отметил, даже если они могли улучшить производительность лишь на немного, были обработаны и исправлены.
Проверив соответствующие данные, Сюй Чуань удовлетворённо кивнул.
"Судя по данным, оптимизация выполнена очень хорошо. Подготовьте мне копию оптимизированной модели, я найду суперкомпьютер для её проверки".
Надо сказать, что чем больше людей, тем больше сила.
Если бы он делал всё это один, то не справился бы и за полгода. И это при том, что он был очень хорошо знаком с моделью.
Взяв модель, Сюй Чуань и Пэн Хунси покинули седьмой этаж.
По дороге Пэн Хунси спросил: "Твоя модель на данный момент, вероятно, является лишь феноменологической моделью? Как ты собираешься решить проблему точного обнаружения сверхвысокотемпературной плазмы в камере реактора управляемого термоядерного синтеза?"
"Если не удастся точно измерить данные этой плазмы, то, боюсь, твоя модель не сможет быть использована в реакторе".
Обнаружение турбулентности сверхвысокотемпературной плазмы в реакторе управляемого термоядерного синтеза является одной из основных проблем в современной технологии управляемого термоядерного синтеза.
Строго говоря, это всего лишь часть проблемы "управления турбулентностью сверхвысокотемпературной плазмы высокого давления" в камере реактора управляемого термоядерного синтеза.
Но это не просто одна проблема, это целый ряд проблем. Например, управление сильным магнитным полем, создаваемым внешними сверхпроводящими катушками, создание математической модели для регулирования турбулентности плазмы, система охлаждения внешней оболочки первой стенки - все эти проблемы включены в этот ряд.
Просто на данный момент ни инерционное удержание, ни магнитное удержание, ни токамак, ни стелларатор - ни один из этих путей не может решить эту проблему.
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Этот вопрос сложный, но, возможно, не такой уж и трудный".
Услышав это, Пэн Хунси с любопытством спросил: "Как ты собираешься его решить?"
В настоящее время существует два распространённых метода измерения турбулентности плазмы в камере реактора.
Первый метод заключается в измерении электромагнитных волн, излучаемых самой плазмой, для получения информации о параметрах плазмы. Второй метод - это зондовое измерение, при котором физический зонд помещается в плазму для получения необходимых параметров, и является одним из основных методов диагностики плазмы.
Эти два метода являются наиболее распространёнными в настоящее время, но у каждого из них есть свои недостатки.
Недостаток первого метода заключается в том, что спектр электромагнитных волн, излучаемых плазмой, очень широк и содержит довольно беспорядочную информацию, поэтому созданная феноменологическая модель может быть точной только в ограниченном диапазоне.
Хотя второй метод, зондовый, может предоставить информацию о детальной внутренней структуре плазмы и распределении различных параметров, его недостатком является то, что он нарушает измеряемую плазму.
Например, изменяет картину течения, образует оболочку пространственного заряда, вызывает загрязнение примесями и т.д.
Ведь плазма в камере термоядерного реактора во время работы находится в состоянии сверхвысокой температуры и сверхвысокого давления, и любое незначительное возмущение может привести к коллапсу всего потока жидкости. И, как следствие, к яростному столкновению этих ионов с первой стенкой.
Сюй Чуань с улыбкой покачал жёстким диском в руке и сказал: "На самом деле ответ на этот вопрос уже скрыт в математической модели, которую я построил".
Услышав это, Пэн Хунси был озадачен.
Честно говоря, он тоже изучал модель, но не обнаружил в ней ничего скрытого.
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Математическая модель, которая у меня сейчас есть, на самом деле основана на данных, полученных ранее в лаборатории PPPL Принстона".
"Самый большой недостаток феноменологической модели в том, что она недостаточно точна, но её самое большое преимущество в том, что она имеет простую логику и может быть построена при нехватке исходных данных".
"А как были получены данные лаборатории плазмы PPPL, я думаю, ты знаешь".
Пэн Хунси задумался и сказал: "Если я не ошибаюсь, лаборатория плазмы PPPL Принстона для наблюдения за высокотемпературной плазмой высокого давления использует метод микроволнового зондирования, используя принцип взаимодействия микроволн электромагнитного спектра с плазмой для измерения параметров плазмы".
"Ты собираешься использовать тот же метод для измерений? Но этот метод также не даёт достаточно точных данных. Потому что объём получаемой информации слишком велик, и её трудно точно проанализировать, можно получить только приблизительные феноменологические данные".
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Да, данных, получаемых при зондировании дейтерий-тритиевой плазмы в камере реактора, действительно очень много, и их трудно анализировать".
"Но зачем обязательно наблюдать за самой дейтерий-тритиевой плазмой?"
Услышав это, Пэн Хунси снова опешил, не наблюдать за самой плазмой? А за чем тогда наблюдать?
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Наблюдать за данными 'примесей'!"
Помолчав, он продолжил объяснять: "В настоящее время мы исследуем управляемый термоядерный синтез, в основном это DT-управляемый термоядерный синтез, и мы сейчас идём по этому пути, а сырьём для DT-синтеза являются два вещества - дейтерий и тритий, продуктом синтеза является атом гелия + нейтрон".
"Нейтрон будет повторно использован для реакции размножения трития, а атом гелия будет удалён дивертором".
"В этом случае, почему бы нам не добавить немного атомов гелия в качестве исходной 'примеси' в эти два сырья - дейтерий и тритий?"
"Эти примеси гелия, добавленные в сырьё, будут циркулировать вместе с дейтерием и тритием в камере реактора, и, конечно, в конечном итоге они попадут в дивертор и будут удалены вместе с гелиевой золой".
"Но во время работы они будут производить электромагнитное излучение и микроволновые данные, которые значительно отличаются от данных дейтерий-тритиевой плазмы".
"По сравнению с огромным объёмом информации, производимой самим дейтерий-тритиевым сырьём, объём информации, производимой примесями гелия, несомненно, намного меньше, но, наблюдая за данными примесей гелия, можно вывести данные о турбулентности плазмы во всём термоядерном реакторе".
"Таким образом, данные, которые мы получаем, будут относительно точными".
Пока Сюй Чуань объяснял, Пэн Хунси задумался и внезапно всё понял, в его глазах появился оттенок возбуждения, он подхватил тему и продолжил:
"Самое главное, что гелий сам по себе является продуктом синтеза дейтерия и трития и не будет участвовать в синтезе дейтерия и трития, потому что для синтеза атома гелия требуется температура не менее миллиарда градусов".
"Таким образом, он не будет мешать реакции синтеза дейтерий-тритиевой плазмы, потому что температура синтеза дейтерия и трития не достигает такой высоты".
"И поскольку он добавляется вместе с топливом и удаляется дивертором, он может практически непрерывно контролировать движение турбулентности плазмы".
"Единственный недостаток в том, что точный анализ информации, передаваемой этими атомами гелия, будет очень сложным, в отличие от информации дейтерий-тритиевой плазмы, которую можно обработать феноменологически".
"Но для тебя это не проблема".
"Потому что ты уже решил уравнение Навье-Стокса, у тебя есть возможность и ты уже сделал математическую модель для прогнозирования и управления турбулентностью плазмы в камере реактора".
"Что касается объёма вычислений, то это дело суперкомпьютера, если производительность суперкомпьютера достаточна, то он сможет решить эти проблемы!"
Пробормотав это себе под нос, Пэн Хунси поднял голову и посмотрел на Сюй Чуаня, его глаза сияли от волнения.
Честно говоря, идея использовать добавление примесей в дейтерий-тритиевое топливо для сбора электромагнитных волн примесей, чтобы точно определить состояние турбулентности плазмы, была предложена не впервые.
Но раньше никто не мог этого сделать.
И не по какой-то другой причине, а потому, что это было просто невозможно вычислить.
Даже если бы кто-то смог создать математическую модель, он не смог бы контролировать движение турбулентности плазмы в течение длительного времени.
Потому что система жидкости хаотична, крайне чувствительна к начальным значениям, в реальном потоке невозможно задать точные начальные значения, а незначительные возмущения неизбежны, и всё это будет усиливаться, приводя к непредсказуемым результатам.
Раньше движение турбулентности плазмы можно было считать полностью хаотичной системой, никто не знал, как она будет развиваться с течением времени.
А сейчас это стало возможным, потому что этот человек разобрался с теоретической основой.
Он решил уравнение Навье-Стокса и использовал результаты для создания целевой математической модели, и с этой основой, используя этот метод, можно выполнить вычисления.
В этом и заключается преимущество опережающей теории.
Этот прорыв в передовой теории, стимулирующий развитие науки и техники, в этот момент проявляется в полной мере.
И что ещё более важно, это всего лишь часть, можно даже сказать, капля в море. Больший прогресс в области гидродинамики будет появляться со временем.
Включая космонавтику, аэродинамику, вооружение и другие области, связанные с гидродинамикой, все они получат стремительное развитие благодаря расшифровке уравнения Навье-Стокса.
Как и тот, кто в своё время позволил стране крепко сжать меч в руках, этот человек также обладает способностью двигать вперёд целую область и даже целую страну.
Некоторое время посмотрев на Сюй Чуаня, Пэн Хунси вдруг тихо вздохнул: "Какое счастье для страны, что у неё есть ты!"