美国橡树岭实验室(ORNL)官方网站10月9日公布消息称，ORNL将主导三个由美能源部(DOE)资助的新项目，该三个项目旨在尽快将核聚变能源引入电网。
其中两个项目是“先进计算科学发现”(the Scientific Discovery through Advanced Computing, SciDAC)聚变能源科学合作项目，由DOE科学办公室下属的聚变能源科学办公室和高级科学计算研究办公室合作资助。
SciDAC项目之一是聚变反应堆设计和评估(the Fusion REactor Design and Assessment, FREDA)。FREDA是劳伦斯利弗莫尔国家实验室、通用原子公司、桑迪亚国家实验室和加州大学圣地亚哥分校的合作项目。FREDA将在四年内获得920万美元。ORNL燃烧等离子体基础部门项目负责人Cami Collins表示，该项目汇集了核聚变和裂变领域开发的最先进的模型，以模拟核聚变等离子体和周围的工程组件，它的目的是尽早发现问题，加快设计的发展，以满足聚变试验工厂的目标。我们从托卡马克设计概念的关键集成问题开始，它使用磁场将等离子体限制在甜甜圈形状。我们将在虚拟测试平台上进行实验，在那里我们可以快速扩展和评估集成系统复杂不确定性中的组件，并评估技术选择如何影响商业可行性。”
另一个SciDAC项目“等离子体与液态金属相互作用模拟中心”将由ORNL研究员Sergey Smolentsev领导。核聚变研究当务之急是解决反应堆组件方案，以管理来自等离子体的极高热量和粒子负荷。液态金属是一种潜在的解决方案，但它们在反应堆环境中的行为尚不清楚。该项目的其中一个成果是开发出一种新的集成高性能计算工具，称为集成等离子体-磁流体动力学建模(PlasMag)。PlasMag将有助于分析聚变动力反应堆的液态金属系统。这项研究Smolentsev将与普林斯顿等离子体物理实验室、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、密歇根大学迪尔伯恩分校、通用聚变与超级计算公司。该项目合同为期四年，资金930万美元。
ORNL还获得了美DOE在机器学习、人工智能和聚变能源科学数据资源研究方面的竞争性项目资助。项目团队将开发一个集成的建模能力，以加速高性能聚变等离子体的计算模拟、预测稳态控制期间沉积在设备部件上的温度和热通量、量化加速预测中的不确定性，为托卡马克聚变提供操作模拟器。项目负责人、ORNL聚变能源部Sebastian De Pascuale表示，该项目"将为先进聚变反应堆的设计研究和实验环节规划铺平道路，使等离子模拟更快、更高效、更便于决策"。该项目合同为期三年，资助金额320万美元。ORNL聚变裂变能量与科学理事会实验室副主任Mickey Wade表示，这些项目将改变核聚变和等离子体研究的方式，进一步发展我们在等离子体物理和计算科学方面的专业能力，成为使聚变能源变为现实的推动力。
来源：https://www.ornl.gov/news/three-projects-accelerate-fusion-energy-development-awarded-ornl
编译者：中物院科技信息中心 任正平 0816-2485792
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