Parti waħda tar-reċipjent tal-vakwu (il-materjal li jiffaċċja l-plażma) tal-apparat sperimentali tal-fużjoni u tar-reattur tal-fużjoni futur jiġi f'kuntatt mal-plażma. Meta l-joni tal-plażma jidħlu fil-materjal, dawk il-partiċelli jsiru atomu newtrali u jibqgħu ġewwa l-materjal. Jekk jidher mill-atomi li jikkomponu l-materjal, il-joni tal-plażma li daħlu jsiru atomi ta 'impurità. L-atomi tal-impurità jemigraw bil-mod fl-ispazji fost l-atomi li jikkomponu l-materjal u eventwalment, jinfirxu ġewwa l-materjal. Min-naħa l-oħra, xi atomi ta 'impurità jerġgħu lura fil-wiċċ u jerġgħu jiġu emessi fil-plażma. Għall-konfinament stabbli tal-plażma tal-fużjoni, il-bilanċ bejn il-penetrazzjoni tal-joni tal-plażma fil-materjal u l-emissjoni mill-ġdid ta 'atomi ta' impurità wara l-migrazzjoni minn ġewwa l-materjal isir estremament importanti.

Il-mogħdija tal-migrazzjoni ta 'atomi ta' impurità ġewwa materjali bi struttura tal-kristall ideali ġiet spjegata sew f'ħafna riċerka. Madankollu, materjali attwali għandhom strutturi polikristallini, u mbagħad il-mogħdijiet ta 'migrazzjoni fir-reġjuni tal-konfini tal-qamħ kienu għadhom ma ġewx iċċarati. Barra minn hekk, f'materjal li jmiss il-plażma kontinwament, l-istruttura tal-kristall tinkiser minħabba l-inkursjoni eċċessiva tal-joni tal-plażma. Il-mogħdijiet ta 'migrazzjoni ta' atomi ta 'impurità ġewwa materjal bi struttura tal-kristall diżordinata ma kinux ġew eżaminati biżżejjed.

Il-grupp ta 'riċerka tal-Professur Atsushi Ito, tal-Istituti Nazzjonali tax-Xjenzi Naturali NIFS, irnexxielu jiżviluppa metodu għal tfittxija awtomatika u rapida rigward mogħdijiet ta' migrazzjoni f'materjali li għandhom ġeometrija atomika arbitrarja permezz ta 'dinamika molekulari u kalkoli paralleli f'superkompjuter. L-ewwel, huma jieħdu numru kbir ta 'dominji żgħar li jkopru l-materjal kollu.

Ġewwa kull dominju żgħir huma jikkalkulaw il-mogħdijiet ta 'migrazzjoni ta' atomi ta 'impurità permezz ta' dinamika molekulari. Dawk il-kalkoli ta 'dominji żgħar se jkunu lesti fi żmien qasir minħabba li d-daqs tad-dominju huwa żgħir u n-numru ta' atomi li għandhom jiġu ttrattati mhuwiex ħafna. Minħabba li l-kalkoli f'kull qasam żgħir jistgħu jsiru b'mod indipendenti, il-kalkoli jsiru b'mod parallel bl-użu tas-superkompjuter NIFS, is-Simulatur tal-Plażma, u s-sistema tas-superkompjuter HELIOS fiċ-Ċentru ta' Simulazzjoni Komputali taċ-Ċentru Internazzjonali tar-Riċerka dwar l-Enerġija tal-Fużjoni (IFERC-CSC), Aomori, Ġappun. Fuq is-Simulatur tal-Plażma, minħabba li huwa possibbli li jintużaw 70,000 CPU core, jistgħu jsiru kalkoli simultanji fuq 70,000 dominju. Meta tgħaqqad ir-riżultati kollha tal-kalkolu mid-dominji żgħar, jinkisbu l-mogħdijiet ta 'migrazzjoni fuq il-materjal kollu.

Tali metodu ta 'parallelizzazzjoni ta' super kompjuter huwa differenti minn dak użat ħafna drabi, u jissejjaħ parallelizzazzjoni tat-tip MPMD3). Fl-NIFS, kien ġie propost metodu ta' simulazzjoni li juża b'mod effettiv il-parallelizzazzjoni tat-tip MPMD. Billi għaqqad il-parallelizzazzjoni ma 'ideat reċenti dwar l-awtomatizzazzjoni, waslu għal metodu ta' tfittxija awtomatika b'veloċità għolja għall-mogħdija tal-migrazzjoni.

Bl-użu ta 'dan il-metodu, isir possibbli li tfittex faċilment il-mogħdija ta' migrazzjoni ta 'atomi ta' impurità għal materjali attwali li għandhom konfini tal-qamħ tal-kristall jew saħansitra materjali li l-istruttura tal-kristall tagħhom issir diżordinata b'kuntatt fit-tul mal-plażma. Ninvestigaw l-imġieba tal-migrazzjoni kollettiva ta 'atomi ta' impurità ġewwa materjal ibbażat fuq informazzjoni dwar din il-mogħdija ta 'migrazzjoni, nistgħu napprofondixxu l-għarfien tagħna dwar il-bilanċ tal-partikuli ġewwa l-plażma u l-materjal. Għalhekk titjib fil-konfinament fil-plażma huwa antiċipat.

Dawn ir-riżultati ġew ippreżentati f'Mejju 2016 fit-22 Konferenza Internazzjonali dwar l-Interazzjoni tal-wiċċ tal-plażma (PSI 22), u se jiġu ppubblikati fil-ġurnal Nuclear Materials and Energy.