Глава 346. Лазерное усиление и ускорение частиц •
В кабинете Сюй Чуань внимательно просматривал данные проверки оптимизированной математической модели, пункт за пунктом.
Данные проверки моделирования пограничного слоя стенки...
Данные проверки моделирования струи из круглого отверстия...
Данные проверки моделирования пограничного слоя с обратным градиентом давления, отрыва и перехода...
Данные проверки моделирования течения с вихревой вязкостью...
Данные проверки просматривались одна за другой.
Надо сказать, что после оптимизации численная модель управления турбулентностью плазмы стала довольно совершенной; вычислительная мощность, выделенная национальным суперкомпьютерным центром Гучэна, также может идеально выполнять моделирование.
Судя по прошлой заявке, вычислительная мощность, необходимая для суперкомпьютерного центра, создаваемого в парке проекта управляемого ядерного синтеза, возможно, не так уж и велика, можно ещё немного сократить.
Конечно, если учитывать вычисления в других областях, то при условии идеального выполнения модели вычислительную мощность суперкомпьютерного центра нужно увеличить как минимум на пятьдесят процентов.
Но даже в этом случае можно сэкономить немало средств.
Если построить суперкомпьютер, специально предназначенный для выполнения математической модели турбулентности плазмы, то цена может быть ещё ниже.
Как, например, суперкомпьютер "Anton" в области химии.
Суперкомпьютер Anton отличается от обычных суперкомпьютеров общего назначения, он специально разработан для моделирования методом молекулярной динамики (МД).
Основная задача МД-моделирования - записывать положение, состояние движения и т.д. каждого атома, а затем вычислять взаимодействие между атомами на основе положения, основное время тратится на обновление и вычисление нековалентных взаимодействий.
Такие параллельные вычисления являются коммуникационно-интенсивной проблемой, требующей высокочастотной передачи данных.
Для сравнения, суперкомпьютеры общего назначения часто не могут обеспечить такую высокую частоту передачи данных.
Проще говоря, один развивается относительно равномерно, все стороны примерно одинаковы; а другой является лучшим в определённой области.
Это как два ученика в классе: один может получить восемьдесят баллов по каждому предмету, а другой может получить высший балл по химии, но по математике, физике, языку и другим предметам может получить только шестьдесят баллов или даже меньше.
Если построить суперкомпьютерный центр специально для выполнения математической модели турбулентности плазмы, то его можно настроить.
И такая настройка часто обходится намного дешевле, чем суперкомпьютер общего назначения.
Внимательно просмотрев отчёт о проверке математической модели турбулентности плазмы, Сюй Чуань улыбнулся.
Он поднял голову, посмотрел на Гао Хунмина и сказал: "Очень хорошо, с данными проверки модели нет никаких проблем, теперь можно организовать эксперимент по физическому управлению на экспериментальном реакторе".
Услышав это, Гао Хунмин сжал кулаки и взволнованно сказал: "Отлично!"
Хотя в настоящее время эта математическая модель прошла только моделирование на суперкомпьютере, и результаты практического применения ещё не получены, но теоретически, если модель достаточно хороша, то она сможет управлять турбулентностью плазмы в камере реактора управляемого ядерного синтеза.
Сделан самый большой шаг к осуществлению управляемого ядерного синтеза, как тут не радоваться?
Сюй Чуань тоже был рад, но по сравнению с Гао Хунмином он был намного спокойнее.
Для управляемого ядерного синтеза управление турбулентностью плазмы, несомненно, является очень важным шагом.
Хотя практическое применение ещё не началось, он также верил в модель, которую создал сам, даже при практическом применении проблем не возникнет.
Более того, моделирование турбулентности плазмы в реакторе управляемого ядерного синтеза для управления ею - это мечта, к которой он стремился в двух жизнях, и она имеет большее значение.
Улыбнувшись, Сюй Чуань сказал: "Если бы ты пришёл на несколько часов раньше, то и старейшина смог бы получить эту хорошую новость".
Услышав это, Гао Хунмин удивился и поспешно спросил: "Он только что был здесь?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Наверное, приезжал с инспекцией проекта управляемого ядерного синтеза и заехал сюда по пути".
Гао Хунмин с сожалением сказал: "Я пропустил, но ничего страшного, я как можно скорее сообщу эту хорошую новость наверх".
Что касается слов Сюй Чуаня о том, что тот приезжал в Цзиньлин для инспекции промышленного парка управляемого ядерного синтеза, он ничего не сказал, но знал, что дело, вероятно, не в этом.
Он отвечает за повседневную работу проекта управляемого ядерного синтеза, и если бы тот приехал с инспекцией проекта, то он обязательно получил бы уведомление, сопровождал бы его на протяжении всего визита и занимался бы вопросами безопасности и охраны.
Но он не получил сообщения, а это значит, что тот почти наверняка приезжал не для осмотра проекта управляемого ядерного синтеза.
Но именно поэтому он был ещё больше удивлён положением этого человека в глазах высшего руководства, если не считать тот трудный период, то в нынешнюю эпоху тех, кому уделяется такое внимание со стороны руководства, можно пересчитать по пальцам.
Поговорив немного, Сюй Чуань снова заговорил: "Товарищ Гао, ещё одна просьба к вам".
Гао Хунмин быстро кивнул: "Академик Сюй, говорите, не стесняйтесь, это моя работа". Сюй Чуань улыбнулся: "Мне нужны подробные данные о нынешних реакторах управляемого ядерного синтеза в стране, таких как токамак EAST в Юго-Западном институте ядерной физики, токамаки HL-2M и HL-2A в Девятом институте и других экспериментальных реакторах".
Гао Хунмин немного подумал и сказал: "Вы хотите использовать экспериментальные реакторы других лабораторий для тестирования модели турбулентности плазмы?"
Сюй Чуань кивнул: "Верно, строительство нашего экспериментального реактора синтеза здесь, в Цисяшане, вероятно, займёт как минимум до второй половины этого года или до следующего года".
"У нас нет столько времени, чтобы тратить его впустую, раз уж математическая модель турбулентности плазмы прошла проверку на суперкомпьютере, то самое главное сейчас - как можно скорее организовать её тестирование на реальном реакторе синтеза".
"Только практическое тестирование покажет нам, где в этой модели есть недостатки, и позволит нам продолжить её улучшение и оптимизацию".
"И только практическое тестирование покажет нам, сможет ли она, как и при проверке на суперкомпьютере, полностью контролировать высокотемпературную и высоконапорную плазму в камере реактора управляемого ядерного синтеза".
"Поэтому мне нужны подробные данные об экспериментальных реакторах других проектов управляемого ядерного синтеза в стране, чтобы посмотреть, есть ли относительно подходящий реактор синтеза, который можно использовать для экспериментов по управлению моделью на практике".
"Это очень трудоёмкая работа, и если ждать завершения строительства нашего собственного экспериментального реактора, то это займёт слишком много времени".
Услышав это, Гао Хунмин одобрительно кивнул и сказал: "Нет проблем, я займусь этим, я как можно скорее соберу данные по этому вопросу".
Гао Хунмин ушёл с заданием, а Сюй Чуань вернулся в лабораторию материалов Чуаньхай, чтобы продолжить работу по оптимизации высокотемпературного медно-углеродно-серебряного композитного материала.
Характеристики 152 К и 20 Тл для сверхпроводящего материала, по крайней мере, в нынешнюю эпоху, действительно очень впечатляют.
Но для Сюй Чуаня он ещё не идеален.
Конечно, это совершенство относится не к критической температуре и критическому магнитному полю. А к пластичности этого материала.
Действительно, характеристики медно-углеродно-серебряного композитного материала очень хорошие, он не только высокотемпературный сверхпроводник, но и при использовании специальных методов изготовления, обеспечивающих сверхпроводящую щель и связь кристаллической структуры, он может быть сверхпроводящим даже при комнатной температуре.
Но у него есть и недостатки.
Пластичность - его самый большой недостаток.
Медно-углеродно-серебряный композитный материал, будь то высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал или комнатно-температурный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал, по пластичности ведёт себя как керамика.
Такая низкая пластичность и хрупкость ограничивают его практическое применение во многих областях.
Например, изготовление кабелей для передачи электроэнергии или выработки электроэнергии; или использование для лазерного усиления на коротких расстояниях, зарядки частиц на коротких расстояниях и т. д.
Будь то лазерное усиление на коротких расстояниях или ускорение частиц на коротких расстояниях, потребность в энергии очень велика.
Особенно первое, оно требует мгновенного обеспечения энергией от миллиардов до десятков миллиардов джоулей. А современные накопители энергии имеют очень ограниченную ёмкость, что затрудняет удовлетворение этого требования.
Однако развитие сверхпроводящих технологий может предоставить для него новый источник энергии: если использовать замкнутую катушку из сверхпроводящего материала, то она станет идеальным накопителем энергии.
Поскольку ток в сверхпроводящей катушке является постоянным, то, пока катушка находится в сверхпроводящем состоянии, накопленная в ней электромагнитная энергия будет сохраняться без потерь в течение длительного времени и может в любой момент предоставить мощную энергию лазерному лучу.
Что касается пучка частиц на коротких расстояниях, то ключевым моментом является ускоритель частиц, который может генерировать пучок частиц высокой энергии.
И сверхпроводящие материалы играют в нём неоспоримую роль.
Поэтому ключевым моментом являются материалы, которые могут быть сверхпроводящими при комнатной температуре и обладают отличными физическими свойствами.
Вот почему он считает комнатно-температурный сверхпроводящий материал своим козырем, он действительно может изменить структуру всего мира.
В прошлой жизни он не смог этого сделать, но теперь Сюй Чуань считает, что можно попробовать.
В любом случае, высокотемпературный медно-углеродно-серебряный сверхпроводящий материал уже создан, можно сначала поэкспериментировать с ним. Если получится, то это окажет огромную помощь и даст опыт для будущих комнатно-температурных сверхпроводящих материалов.
Даже если не получится, то можно использовать это для накопления экспериментальных данных.