ফিউশন পরীক্ষামূলক ডিভাইস এবং ভবিষ্যতের ফিউশন চুল্লির ভ্যাকুয়াম জাহাজের একটি অংশ (প্লাজমা মুখোমুখি উপাদান) প্লাজমার সংস্পর্শে আসে। যখন প্লাজমা আয়নগুলি পদার্থের মধ্যে প্রবেশ করে, তখন সেই কণাগুলি একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে পরিণত হয় এবং পদার্থের ভিতরে থাকে। যদি উপাদানগুলি রচনা করে এমন পরমাণু থেকে দেখা যায়, প্রবেশ করা প্লাজমা আয়নগুলি অপবিত্রতা পরমাণুতে পরিণত হয়। অপরিচ্ছন্নতা পরমাণুগুলি ধীরে ধীরে স্থানান্তরিত হয় পরমাণুর মধ্যে আন্তঃস্থানে যা উপাদানটি রচনা করে এবং অবশেষে, তারা পদার্থের ভিতরে ছড়িয়ে পড়ে। অন্যদিকে, কিছু অপরিষ্কার পরমাণু পৃষ্ঠে ফিরে আসে এবং আবার প্লাজমাতে নির্গত হয়। ফিউশন প্লাজমার স্থিতিশীল বন্দিত্বের জন্য, উপাদানের মধ্যে প্লাজমা আয়নগুলির অনুপ্রবেশ এবং উপাদানের ভিতর থেকে স্থানান্তরিত হওয়ার পরে অপরিষ্কার পরমাণুর পুনরায় নির্গমনের মধ্যে ভারসাম্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

আদর্শ স্ফটিক কাঠামো সহ পদার্থের অভ্যন্তরে অপরিষ্কার পরমাণুর স্থানান্তর পথ অনেক গবেষণায় ভালভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। যাইহোক, প্রকৃত উপকরণগুলির পলিক্রিস্টালাইন কাঠামো রয়েছে এবং তারপরে শস্য সীমানা অঞ্চলে স্থানান্তরের পথগুলি এখনও স্পষ্ট করা হয়নি। উপরন্তু, ক্রমাগত প্লাজমা স্পর্শ করে এমন একটি উপাদানে, প্লাজমা আয়নগুলির অত্যধিক অনুপ্রবেশের কারণে স্ফটিক কাঠামো ভেঙে যায়। বিশৃঙ্খল স্ফটিক কাঠামো সহ একটি উপাদানের ভিতরে অপরিষ্কার পরমাণুর স্থানান্তর পথগুলি পর্যাপ্তভাবে পরীক্ষা করা হয়নি।

ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ ন্যাচারাল সায়েন্সেস NIFS-এর অধ্যাপক আতসুশি ইতোর গবেষণা গোষ্ঠী, একটি সুপার কম্পিউটারে আণবিক গতিবিদ্যা এবং সমান্তরাল গণনার মাধ্যমে নির্বিচারে পরমাণু জ্যামিতিযুক্ত পদার্থগুলিতে স্থানান্তর পথ সম্পর্কিত স্বয়ংক্রিয় এবং দ্রুত অনুসন্ধানের জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করতে সফল হয়েছে। প্রথমত, তারা অসংখ্য সংখ্যক ছোট ডোমেন বের করে যা সমগ্র উপাদানকে কভার করে।

প্রতিটি ছোট ডোমেনের ভিতরে তারা আণবিক গতিবিদ্যার মাধ্যমে অপরিষ্কার পরমাণুর স্থানান্তর পথ গণনা করে। ছোট ডোমেনের সেই গণনাগুলি অল্প সময়ের মধ্যে শেষ হবে কারণ ডোমেনের আকার ছোট এবং চিকিত্সা করা পরমাণুর সংখ্যা বেশি নয়। যেহেতু প্রতিটি ছোট ডোমেনের গণনাগুলি স্বাধীনভাবে পরিচালিত হতে পারে, তাই আন্তর্জাতিক ফিউশন এনার্জি রিসার্চ সেন্টারের (IFERC-CSC), আওমোরি, কম্পিউটেশনাল সিমুলেশন সেন্টারে NIFS সুপার কম্পিউটার, প্লাজমা সিমুলেটর এবং HELIOS সুপার কম্পিউটার সিস্টেম ব্যবহার করে সমান্তরালভাবে গণনা করা হয়। জাপান। প্লাজমা সিমুলেটরে, যেহেতু 70,000 CPU কোর ব্যবহার করা সম্ভব, তাই 70,000 ডোমেনের উপর একযোগে গণনা করা যেতে পারে। ছোট ডোমেন থেকে সমস্ত গণনা ফলাফল একত্রিত করে, সমগ্র উপাদানের উপর স্থানান্তর পথ প্রাপ্ত হয়।

সুপার কম্পিউটারের এই ধরনের সমান্তরালকরণ পদ্ধতি প্রায়শই ব্যবহৃত একটি থেকে আলাদা, এবং এটিকে MPMD3)-টাইপ সমান্তরালকরণ বলা হয়। NIFS-এ, একটি সিমুলেশন পদ্ধতি যা কার্যকরভাবে MPMD-টাইপ সমান্তরালকরণ ব্যবহার করে প্রস্তাব করা হয়েছিল। স্বয়ংক্রিয়করণ সম্পর্কিত সাম্প্রতিক ধারণাগুলির সাথে সমান্তরালকরণকে একত্রিত করে, তারা মাইগ্রেশন পথের জন্য একটি উচ্চ-গতির স্বয়ংক্রিয় অনুসন্ধান পদ্ধতিতে পৌঁছেছে।

এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, স্ফটিক শস্যের সীমানা রয়েছে এমন প্রকৃত পদার্থের জন্য অশুদ্ধ পরমাণুর স্থানান্তর পথ সহজে অনুসন্ধান করা সম্ভব হয় বা এমন পদার্থের উপাদান যা স্ফটিক গঠন রক্তরসের সাথে দীর্ঘ সময়ের সংস্পর্শে বিপর্যস্ত হয়ে পড়ে। এই স্থানান্তর পথ সম্পর্কিত তথ্যের উপর ভিত্তি করে উপাদানের অভ্যন্তরে অপরিষ্কার পরমাণুর সম্মিলিত স্থানান্তরের আচরণ তদন্ত করে, আমরা প্লাজমা এবং উপাদানের ভিতরে কণার ভারসাম্য সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানকে আরও গভীর করতে পারি। এইভাবে প্লাজমা বন্দিত্বের উন্নতি প্রত্যাশিত।

এই ফলাফলগুলি মে 2016-এ প্লাজমা সারফেস ইন্টারঅ্যাকশন (PSI 22) তে 22 তম আন্তর্জাতিক সম্মেলনে উপস্থাপন করা হয়েছিল এবং নিউক্লিয়ার ম্যাটেরিয়ালস অ্যান্ড এনার্জি জার্নালে প্রকাশিত হবে।